Масса

Классическая механика

${\frac {\mathrm {d} (m{\vec {v}})}{\mathrm {d} t}}={\vec {F}}$ Второй закон Ньютона

История…

Фундаментальные понятия Пространство · Время · Масса · Сила Энергия · Импульс Формулировки Ньютоновская механика Лагранжева механика Гамильтонова механика Формализм Гамильтона — Якоби Разделы Прикладная механика Небесная механика Механика сплошных сред Геометрическая оптика Статистическая механика Учёные Галилей · Кеплер · Ньютон Эйлер · Лаплас · Д’Аламбер Лагранж · Гамильтон · Коши

См. также: Портал:Физика

Урок 24 (осн). Масса — мера инертности тела // Павел ВИКТОР (Урок физики в Ришельевском лицее) [37:54]

Масса, в физике — скалярная величина, свойственная любой материальной системе, и определяющая свойства той — в механических, энергетических и гравитационных взаимодействиях.

В классической физике строго подчинена закону сохранения, на основе которого строится классическая механика. В квантовой механике — особая форма энергии и, в таком виде, — также предмет закона сохранения (массы-энергии).

Обычно обозначается строчной латинской буквой m.

Единицы измерения массы

Единицей измерения массы в системе СИ является килограмм. В гауссовой системе масса измеряется в граммах. В атомной физике принято сопоставлять меру массы с атомной единицей массы, в физике твердого тела — с массой электрона; в физике высоких энергий массу измеряют в электронвольтах. Кроме этих единиц человечество исторически применяло огромное разнообразие единиц-эталонов массы, не уясняя различия между массой физического тела и его ве́сом на уровне моря. В отдельных сферах деятельности поныне используются такие исторические единицы, например: фунт, унция, карат, тонна и так далее. В астрономии единицей для сравнения масс небесных тел служит масса Солнца.

Виды массы

Строго говоря, существует две различные величины, которые имеют общее название «масса»:

• Инертная масса характеризует способность тела сопротивляться изменению состояния его движения под действием силы. При условии, что сила одинакова, объект с меньшей массой легче изменяет состояние движения, чем объект с большей массой. Инертная масса фигурирует в упрощенной форме второго закона Ньютона, а также в формуле для определения импульса тела в классической механике.
• Гравитационная масса (тяжёлая масса) характеризует интенсивность взаимодействия тела с гравитационным полем. Она фигурирует в ньютоновском законе всемирного тяготения.

Хотя инертная масса и гравитационная масса является концептуально разными понятиями, все известные на сегодняшний день эксперименты свидетельствуют, что эти две массы пропорциональны между собой. Это позволяет построить систему единиц так, чтобы единица измерения всех трех масс была одна и та же, и все они были равны между собой. Практически все системы единиц построены по этому принципу.

В общей теории относительности инертная и гравитационная массы считаются полностью эквивалентными.

Уравнение

Как мера инертности тела, масса входит во второй закон Ньютона, записанный в упрощенном виде (для случая постоянной массы):

$m\mathbf {a} =\mathbf {F}$,

где $\mathbf {a}$  — ускорение, а $\mathbf {F}$ — сила, что действует на тело.

Масса элементарных частиц

Масса — точнее, масса покоя — является важной характеристикой элементарных частиц. Вопрос о том, какими причинами обусловлены те значения массы частиц, что наблюдаются на опыте, является важной проблемой физики элементарных частиц. Так, например, масса нейтрона несколько больше массы протона, что обусловлено разницей во взаимодействии кварков, из формирующих эти частицы. Примерное равенство масс некоторых частиц позволяет объединять их в группы, трактуя как различные состояния одной общей частицы с различными значениями изотопического спина.

См. также

• Масса инертная и тяжелая (полевая модель)
• Масса и вес

Литература

• Завельский Ф. С. Взвешивание миров, атомов и элементарных частиц. — М.: Атомиздат, 1970. — 176 с.

Ссылки

• Francisco Flores The Equivalence of Mass and Energy. Stanford Encyclopedia of Philosophy (6 Feb 2012). Проверено 16 июля 2021. (англ.)