Súly - Glossary fizikai mennyiség - a hossz, terület, térfogat, tömeg, hőmérséklet, energia

Tömeg. fizikai mennyiség, az egyik a fő jellemzői az anyag, amely meghatározza annak tehetetlenségi és gravitációs tulajdonságai. Ennek megfelelően, vannak olyan tömeges tehetetlen és súlyos tömeg (nehéz gravitáló).

A tömeg fogalmának került be a mechanika Newton. A klasszikus newtoni mechanika tömege belép az impulzus meghatározása (mennyisége mozgás) a test: p impulzus arányos a sebességgel test mozgását v. p = mv (1). A arányossági tényező - állandó egy adott test mérete m - a testsúly. Az ekvivalens meghatározása súlyok egyenletből kaptuk a mozgás a klasszikus mechanika, F = ma (2). Itt Súly - tényező közötti arányosság ható erő a test által okozott, és f test gyorsulása a. Bizonyos kifejezések (1) és (2) nevezzük a súlya a tehetetlen tömeg, vagy inerciális tömege; ez jellemzi a dinamikus tulajdonságai a test, az intézkedés az tehetetlenségi: .. állandó erő nagyobb, mint a súlya a test, annál kevesebb szerez gyorsulás, azaz, a lassabb állam változó mozgása (a nagyobb tehetetlensége).

Ható különböző szervei ugyanolyan erővel és mérik a gyorsulást, tudjuk meg a tömeg aránya ezen szervek: m1. m2. m3. = A1. a2. a3. ; Ha az egyik Mass, hogy a mértékegység, akkor talál egy csomó más szervek.

Newton elmélete a gravitáció súly jár eltérő formában - a forrása a gravitációs mező. Minden szervezet létrehoz egy gravitációs mező, amely arányos a testtömeg (és hatással van a gravitációs mező által termelt egyéb szervek, amelynek erőssége is arányos a tömege szervek). Ez a mező a vonzereje bármely más szerv, ez a testület erővel határozza meg Newton gravitációs:

ahol r - a távolságot a szervek, G - Universal gravitációs állandó, a m1 és m2 - súlyok vonzott szervek. Tól (3) könnyen kapjunk képlet vesaR testtömeg m a Föld gravitációs mező: F = mg (4).

Ahol g = G * M / r 2 - szabadesés gyorsulás a Föld gravitációs mezőben, és R »R - sugara a Föld. Mass által meghatározott (3) és (4), az úgynevezett gravitációs tömeg.

ebből nem következik az az elv, hogy a tömeg, hogy létrehoz egy gravitációs mező határozza meg a tehetetlenség az azonos szervezetben. A tapasztalat azonban azt mutatja, hogy a tehetetlenségi tömeg és súlyos tömeg arányos egymással (mint a hagyományos kiválasztó egység számszerűen egyenlő). Ez alapvető természeti törvény az úgynevezett egyenértékűség elvét. A nyitás nevéhez G.Galileya megállapította, hogy a valamennyi szerv a Földön esik azonos gyorsulás. Einstein tette ezt az elvet (ez volt az első megfogalmazott) keretében az általános relativitáselmélet. Kísérletileg az egyenértékűség elve szett nagyon nagy pontossággal. Ez az első alkalom (1890-1906) Precíziós ellenőrzése egyenlő tehetetlen és súlyos tömeg keletkezett L.Etveshem, aki megállapította, hogy a tömeg ugyanaz a hiba

10 -8. Azokban az években 1959-1964, amerikai fizikus R.Dikke, R.Krotkov P.Roll és csökkenti a hibák 10 -11. és 1971-ben a szovjet fizikus VB Braginsky és V.I.Panov - 10 -12.

A egyenértékűség elve lehetővé teszi a legtöbb természetes tömegét határozza meg a test súlya.

Kezdetben nézett tömegű (például, Newton), mint egy intézkedés az anyag mennyiségét. Egy ilyen meghatározás egyértelmű Csak az értelme összehasonlítani homogén szervek, épített azonos anyagból. Hangsúlyozza az adalékanyag tömeg - Testtömeg az összege a súlyok részei. homogén masszát egy test arányos annak térfogatát, így tudjuk bemutatni a fogalom sűrűség - Testtömeg egységnyi térfogatra.

A klasszikus fizika, azt hitték, hogy a testtömeg nem változott semmilyen folyamatokat. Ez megfelel a törvény tömegmegmaradás (anyag), és a szabadtéri MV Lomonosov A.L.Lavuaze. Különösen a törvény kimondja, hogy minden olyan kémiai reakció az összege tömegek a kiindulási komponensek összegével egyenlő súlya a végső összetevői.

A koncepció a tömegnövekedés mélyebb értelmet a mechanika a speciális relativitáselmélet, Einstein, mozgás szervek (vagy részecskék) rendkívül nagy sebességgel - összehasonlíthatók a fénysebesség

Március 10-10 cm / sec. Az új mechanika - ez az úgynevezett relativisztikus mechanika - viszonyát a lendület és a sebesség a részecske adja meg:

Alacsony sebességnél (v <

Szem előtt tartva, különösen, ez a képlet, azt mondják, hogy a tömeg részecske (test) növekszik a növekvő sebesség. Az ilyen részecskék súlyok relativisztikus növekedése egyre gyorsabban meg kell vizsgálni tervezésekor gyorsítók nagy energiájú töltött részecskék. A nyugalmi tömege m0 (tömege a referencia rendszer kapcsolódó részecske) egy fontos jellemzője a belső részecskék. Minden elemi részecskék jól definiált értékek m0. rejlő ilyen fajta részecskék.

Meg kell jegyezni, hogy a relativisztikus mechanika tömegének meghatározására az egyenlet a mozgás (2) egyenértékű tömegének meghatározására, mint egy arányossági tényező között a pulzus és a részecske sebessége, mivel a gyorsulás már nem párhuzamos, hogy az erő, amely okozta, és a kapott súlyig irányától függően a részecske sebességének.

Szerint a relativitáselmélet részecske m tömegű kapcsolódó energia E arány:

A nyugalmi tömegét meghatározza a belső energia a részecske - az úgynevezett nyugalmi energia E0 = M0 2. Így, a Mass mindig jár az energia (és fordítva). Ezért nincs külön (mint a klasszikus fizika) a törvény tömegmegmaradás és a törvény az energiamegmaradás - ezek olvasztott egyetlen megmaradási törvénye teljes (tehát a többi energiát a részecskék ..) Teljesítmény. Egy hozzávetőleges felosztása a törvény az energiamegmaradás és a tömeg megmaradásának törvénye csak akkor lehetséges, a klasszikus fizika, amikor a részecskék sebessége kicsi (v <

A relativisztikus mechanika tömeg test ez nem egy additív jellemző. Amikor két részecskék össze vannak kötve egymással egy összetett egyensúlyi állapotban, akkor ez a generál felesleges energiát (egyenlő a kötési energia) a D, amely megfelel Masse E. D m = DE / s 2. Ezért az összetett részecskék tömege kisebb, mint a tömegét alkotó részecskék ez az összeg DE / 2 (az ún tömegdefektus). Ez a hatás különösen erős nukleáris reakciókat. Például, a súlya a deuteron (d) kisebb, mint az a tömeg a proton (p) és a neutron (n); Tömegdefektus D m társított E energiáját g gamma-(g), generált a kialakulását a deuteron: p + n -> d + g. E g = D MC 2. súlyok hibája során keletkezett a kompozit részecskék tükrözi a szerves kapcsolat súlyok és az energia.

Mass egységek a CGS Mértékegységrendszer gramm. és a Nemzetközi Mértékegység Rendszer - kilogrammonként. Súly az atomok és molekulák általában mért atomtömeg egység legyen. részecske tömeg általában kifejezve, akár mint a tömegét elektron rám. vagy egységnyi energiát, mutatva, hogy a többi energia a megfelelő részecske. Így a tömege az elektron 0,511 MeV proton tömege - 1836,1 rám. vagy 938,2 MeV és t. d.

A tömeg eredetét - az egyik legnagyobb megoldatlan problémák a modern fizika. Úgy tartják, hogy a súlya elemi részecskék meghatározott mezők társított (elektromágneses, nukleáris és egyéb). Ugyanakkor a mennyiségi elmélete tömegek még nem állapították meg. Van is az elmélet, hogy megmagyarázza, hogy miért a tömeg az elemi részecskék alkotnak diszkrét értéktartományt, és ezenkívül lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a spektrum.

A asztrofizikát testsúly létre gravitációs mezőben, határozza meg az úgynevezett gravitációs test sugara Rgr = 2GM / C 2. Mivel a gravitációs vonzereje nincs sugárzás, beleértve a könnyű, nem megy kívül a testfelület egy R =