Бізге ерте балалық шақтан таныс ұғым – масса. Дегенмен, физика курсында оны зерттеуге байланысты кейбір қиындықтар бар. Сондықтан оны қалай тануға болатынын нақты анықтау керек пе? Ал неге салмағына тең емес?

Массасын анықтау

Бұл шаманың жаратылыстану-ғылыми мәні мынада: ол денедегі заттың мөлшерін анықтайды. Оны белгілеу үшін қолдану әдетке айналған Латын әрпім. Стандартты жүйедегі өлшем бірлігі килограмм болып табылады. Тапсырмаларда және Күнделікті өміржиі қолданылатын және жүйеден тыс: грамм және тонна.

Мектептегі физика курсында «Масса дегеніміз не?» деген сұраққа жауап беріледі. инерция құбылысын зерттегенде беріледі. Содан кейін ол дененің қозғалыс жылдамдығының өзгеруіне қарсы тұру қабілеті ретінде анықталады. Сондықтан массаны инертті деп те атайды.

Салмақ дегеніміз не?

Біріншіден, бұл күш, яғни вектор. Масса – скалярлық салмақ әрқашан тірекке немесе суспензияға қолданылады және ауырлық күшімен бір бағытта, яғни тігінен төмен бағытталған.

Салмақты есептеу формуласы осы тірек (суспензия) қозғалатынына байланысты. Жүйе тыныштықта болған кезде келесі өрнек қолданылады:

P = m * г,мұндағы P (in Ағылшын көздері W әрпі қолданылады) - дене салмағы, g - үдеу еркін құлау... G жері үшін 9,8 м / с 2 тең қабылдау әдеттегідей.

Одан масса формуласын алуға болады: m = P / г.

Төмен, яғни салмақ бағыты бойынша қозғалғанда оның мәні төмендейді. Демек, формула келесі пішінді алады:

P = m (g - a).Мұндағы «а» - жүйе қозғалысының үдеуі.

Яғни, бұл екі үдеу тең болғанда дене салмағы нөлге тең болғанда салмақсыздық жағдайы байқалады.

Дене жоғары қарай қозғала бастағанда, олар салмақтың жоғарылауы туралы айтады. Бұл жағдайда шамадан тыс жүктеме жағдайы орын алады. Өйткені дене салмағы артып келеді және оның формуласы келесідей болады:

P = m (g + a).

Масса тығыздықпен қалай байланысты?

Шешім. 800 кг / м 3. Бұрыннан белгілі формуланы пайдалану үшін сіз нүктенің көлемін білуіңіз керек. Егер сіз цилиндрге орын алсаңыз, оны есептеу оңай. Сонда көлемнің формуласы келесідей болады:

V = π * r 2 * сағ.

Сонымен қатар, r - радиус, ал h - цилиндрдің биіктігі. Сонда көлем 668794,88 м 3 тең болады. Енді сіз массаны санай аласыз. Ол былай болады: 535034904 кг.

Жауап: мұнайдың массасы шамамен 535 036 тонна.

№5 есеп.Шарты: Ең ұзын телефон кабелінің ұзындығы 15151 км. Егер сымдардың көлденең қимасы 7,3 см 2 болса, оны өндіруге кеткен мыстың массасы қандай?

Шешім. Мыстың тығыздығы 8900 кг / м 3 құрайды. Көлемді цилиндрдің базалық ауданы мен биіктігін (мұнда кабель ұзындығы) көбейтіндісі бар формула арқылы табады. Бірақ алдымен бұл аймақты аудару керек шаршы метр... Яғни, бұл санды 10000-ға бөліңіз. Есептеулерден кейін бүкіл кабельдің көлемі шамамен 11000 м 3-ке тең екені белгілі болды.

Енді массаның не екенін білу үшін тығыздық пен көлемдік мәндерді көбейту керек. Нәтижесі - 97 900 000 кг.

Жауабы: мыстың массасы 97900 т.

Массаға қатысты тағы бір тапсырма

№6 есеп.Шарты: Массасы 89867 кг ең үлкен шамның диаметрі 2,59 м болды.Оның биіктігі қанша болды?

Шешім. Балауыздың тығыздығы 700 кг / м 3 құрайды. Биіктіктен табу керек, яғни V-ті π көбейтіндісіне және радиустың квадратына бөлу керек.

Ал көлемнің өзі массасы мен тығыздығы арқылы есептеледі. Ол 128,38 м 3 тең болып шығады. Биіктігі 24,38 м.

Жауабы: шамның биіктігі 24,38 м.

МАССАНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ МАҢЫЗЫ ТУРАЛЫ

Брусин С.Д., Брусин Л.Д.

[электрондық пошта қорғалған]

аннотация. Ньютон берген массаның физикалық мәні түсіндіріліп, қазіргі оқулықтарда оның бұрмаланғаны көрсетілген. физикалық тұлғамассалар.

Параметр салмақалғаш рет Ньютон енгізген және былай тұжырымдаған: «Заттың мөлшері (массасы) оның тығыздығы мен көлеміне пропорционалды түрде белгіленген өлшемі»... Заттың мөлшері бұрын оны өлшеу арқылы анықталған. Алайда, мысалы, полюстегі бір алтынның экватордағыдан да салмағы көп екені белгілі. Сондықтан денедегі заттың (заттың) мөлшерін нақты анықтайтын қарапайым параметрді енгізу Ньютон данышпанының ең үлкен еңбегі болып табылады. Ол мүмкіндік берді денелердің қозғалысы мен әрекеттесу заңдарын тұжырымдайды.

Біріншіден, Ньютон дененің қозғалыс шамасын дененің затының (массасының) мөлшеріне пропорционал деп анықтайды, содан кейін дененің инерциясының анықтамасын (оның дененің массасына пропорционалдылығын көрсете отырып) келесідей береді. тұжырымы: Материяның туа біткен күшіқарсы тұрудың тән қабілеті бар, оған сәйкес кез келген бөлек алынған дене, ол өзіне қалдырылғандықтан, өзінің тыныштық күйін немесе біркелкі түзу сызықты қозғалысын сақтайды ». Бұл анықтама Ньютонның бірінші заңының негізі болды. Назар аударамыз дененің инерциясы дененің массасымен сипатталатын заттың қасиеті екенін.

Ньютонның II заңына сәйкес дененің зат мөлшері (массасы) дененің бірдей күшпен алған үдеуіне әсер етеді, ал Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңына сәйкес барлық денелер бір-біріне әсер ететін күшпен тартылады. денелердің массалық (зат саны) көбейтіндісіне тура пропорционал; бұл күштер тартылыс күштері деп аталады. Кавендиш бұл заңды кез келген денеге тәжірибе жүзінде көрсетті. Осылайша, бірдей дене массасы гравитациялық және инерциялық қасиеттерге ие (Ньютон өрнектері бойынша, бұл vматерияның күшімен дүниеге келген).

В қазіргі ғылыммассаның мынадай анықтамасы берілген: «Дененің массасы – оның инерциялық және гравитациялық қасиеттерінің өлшемі болып табылатын физикалық шама». Ньютон (масса дененің инерциялық қасиеттерінің өлшемі емес, дененің инерциялық қасиеттері анықталады) берген масса ұғымының терең және қарапайым физикалық мағынасын бұрмалау кімге және не үшін қажет болғанын білмейміз. оның массасы бойынша). Ғылым тарихшылары бұл маңызды мәселені түсінуі керек. Массаның физикалық мәнін бұзу мыналарға әкелді:

1. Ұғымдар болды инертті массажәне гравитациялық масса,және инерциялық және гравитациялық массалардың теңдігін дәлелдеу үшін Эотвостың көп күш-жігері мен көптеген тәжірибелері қажет болды, дегенмен Ньютонның массаға анықтамасы бір массаның бар екенін, бірақ инерциялық және гравитациялық қасиеттерге ие екенін анық көрсетеді.

2. Массаны дұрыс түсінбеумен байланысты параметрлердің физикалық мәнін дұрыс түсінбеу. Мысалы, дененің тығыздығының мәні көлем бірлігіндегі инерция шамасында емес, көлем бірлігіндегі заттың (заттың) мөлшерінен тұрады.

Массаның физикалық мәні туралы қате түсінік барлық оқулықтарда, соның ішінде мектеп оқулықтарында және жас ұрпақ массаның физикалық мәнін дұрыс түсінбейді... Сондықтан Ньютонның жоғарыда келтірілген массаның анықтамасын барлық оқулықтарға енгізу арқылы бұл жағдайды түзету қажет

Әдебиет:

1. Ньютон, I. «Натурфилософияның математикалық принциптері»,

М., «Ғылым», 1989, б. 22

2. Сол жерде, б. 25

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Анықтамалық физика, М. «Наука», 1974, б. 36

13. Материалдық нүктенің және материалдық нүктелер жүйесінің бұрыштық импульсінің сақталу заңы.

14. Қозғалмайтын айналу осіне қатысты инерция моменті. Штайнер теоремасы. Айналмалы дененің кинетикалық энергиясы. Жіңішке сырықтың инерция моменті. Қатты денені айналдыру кезіндегі жұмыс және қуат.

15. Галилейдің трансформациялары. Салыстырмалылықтың механикалық принципі. Арнайы және жалпы салыстырмалық теориясы. Эквиваленттілік принципі.

16. Арнайы салыстырмалық теориясының постулаттары. Лоренц түрлендірулері.

28. Толқын беті. Толқынды фронт. Сфералық толқын. Толқындар. Жазық толқын. Толқындардың фазалық жылдамдығы және дисперсиясы.

29. Толқындық энергия. Энергия тығыздығы. Орташа ағын. Ағынның тығыздығы. Умов векторы.

30. Толқындардың суперпозиция принципі. Толқындық интерференция. Келісімділік. Тұрақты толқын теңдеуі және оны талдау.

32. Заттың бөлшек-толқындық дуализмін тәжірибелік негіздеу. Де Бройль формуласы. Де Бройль гипотезасының эксперименталды түрде дәлелденуі.

33. Толқындық функция және оның физикалық мағынасы. Уақыт және стационар Шредингер теңдеулері. Стационарлық күйлер. Меншікті функциялар және меншікті мәндер.

34. Белгісіздіктердің қатынасы. Механикалық детерминизмнің шектеулері.

35. Бос бөлшек. Бір өлшемді потенциалды ұңғымадағы бөлшек. Бөлшектердің энергиясы мен импульсінің квантталуы. Бордың сәйкестік принципі.

36. Кванттық гармоникалық осциллятор. Энергияның квантталуына потенциалдық ұңғыманың параметрлерінің әсері. Туннельдік әсер.

37. Статистикалық зерттеу әдісі. Қысым үшін газдардың молекулалық-кинетикалық теориясының теңдеуін шығару. Молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы.

39. Жылулық қозғалыстың жылдамдықтары мен энергиясы бойынша идеал газ бөлшектерінің таралуына арналған Максвелл заңы. Бөлу функциясының физикалық мағынасы. Сипаттама жылдамдықтар.

46. ​​Термодинамиканың бірінші бастамасының изопроцестерге және идеал газдағы адиабаттық процеске қолданылуы. Идеал газдың жылу сыйымдылығының процестің түріне тәуелділігі.

47. Қайтымды және қайтымсыз процестер. Дөңгелек процесс. Карно циклі және оның C.P.D. Керемет газ үшін. Жылу машиналары.

48. Термодинамиканың екінші бастамасы. Энтропия. Идеал газдың энтропиясы.

49. Термодинамиканың екінші бастамасының статистикалық түсіндірмесі.

50. Нақты газдар. Нақты газдар заңдарының идеал газдарға арналған заңдардан ауытқуы. Молекула аралық әрекеттесу күштері мен потенциалдық энергиясы. Ван-дер-Ваальс теңдеуі.

51. Нақты газдың изотермалары. Эндрюстің тәжірибесі. Критикалық параметрлер.

52. Нақты газдың ішкі энергиясы. Джоуль-Томсон эффектісі.

53. Бірінші және екінші текті фазалық ауысулар.

54. Қатты денелердің жылу сыйымдылығының классикалық түсініктері. Эйнштейннің теориясы. Дебай теориясы.

55. Фонондар туралы түсінік. Фонон газының статистикасы. Күйлердің тығыздығы.

57. Ферми-Дирак және Бозе-Эйнштейн статистикасы. Фермиондар мен бозондар. Кванттық сандар. Электронның спині. Бірдей бөлшектердің ажыратылмау принципі. Паули принципі.

Физикадан оқу бағдарламасының негізгі сұрақтары (1 семестр)

1. Физика және технологиядағы модельдеу. Физикалық және математикалық модельдер. Модельдеудегі дәлдік мәселесі.

Нақты есептердің шарттарына байланысты денелердің қозғалысын сипаттау үшін әртүрлі физикалық модельдер қолданылады. Ешқандай физикалық мәселені толығымен шешу мүмкін емес. Әрқашан шамамен алынған мәнді алыңыз.

2. Механикалық қозғалыс. Механикалық қозғалыс түрлері. Материалдық нүкте. Анықтамалық жүйе. Орташа жылдамдық. Лезде жылдамдық. Орташа жеделдету. Лезде жеделдету. Жылдамдық пен жеделдету материалдық нүктевектор радиусының уақытқа қатысты туындылары ретінде.

Механикалық қозғалыс -денелердің (немесе дене бөліктерінің) кеңістікте бір-біріне қатысты орналасуының уақыт бойынша өзгеруі.

Механикалық қозғалыс түрлері:трансляциялық және айналмалы.

Материалдық нүкте -осы шарттарда өлшемдерін елемеуге болатын дене.

Анықтамалық жүйе -координаталар жүйесі мен сағаттардың жиынтығы.

Орташа жылдамдық -

Лездік жылдамдық -

Орташа және лездік жеделдету -

3. Траекторияның қисықтығы және қисықтық радиусы. Қалыпты және тангенциалды үдеу. Бұрыштық жылдамдық және бұрыштық үдеу вектор ретінде. Бұрыштық жылдамдық пен бұрыштық үдеудің айналмалы дене нүктелерінің сызықтық жылдамдықтарымен және үдеулерімен байланысы.

Қисықтық -жазық қисықтың қисықтық дәрежесі. Қисықтықтың кері мәні болып табылады қисықтық радиусы.

Қалыпты үдеу:

Тангенциалды үдеу:

Бұрыштық жылдамдық:

Бұрыштық үдеу:

Байланыс:

4. Масса және күш туралы түсінік. Ньютон заңдары. Инерциялық санақ жүйелері. Материалдық нүкте қисық траектория бойынша қозғалған кездегі күштер.

Салмағы -заттың инерциялық және гравитациялық қасиеттерін анықтайтын негізгі сипаттамаларының бірі болып табылатын физикалық шама.

Күш -векторлық физикалық шама, ол басқа денелердің, сондай-ақ өрістердің берілген денесіне әсер ету қарқындылығының өлшемі болып табылады.

Ньютон заңдары:

1. Егер басқа денелер оларға әсер етпесе немесе бұл денелердің әрекеті өтелсе, ілгерілемелі қозғалатын денелер жылдамдығын тұрақты түрде сақтайтын осындай санақ жүйелері бар. Мұндай CO - инерциялық.

2. Дененің алатын үдеуі денеге әсер ететін барлық күштердің нәтижесіне тура пропорционал, ал дене массасына кері пропорционал:

3. Денелер бір-біріне әсер ететін күштердің табиғаты бірдей, шамасы мен бағыты бойынша бір түзудің бойында қарама-қарсы бағытта:

5. Механикалық жүйенің массалар центрі және оның қозғалыс заңы.

Масса центрі -позициясы осы жүйенің массасының таралуын сипаттайтын ойша C нүктесі.

6. Импульс. Оқшауланған жүйе... Сыртқы және ішкі күштер. Импульстің сақталу заңы және оның кеңістіктің біртектілігімен байланысы.

Импульс -қозғалыс мөлшері, яғни

Оқшауланған жүйе -сыртқы күштер әсер етпейтін денелердің механикалық жүйесі.

Күштер механикалық жүйенің материалдық нүктелері арасындағы өзара әсерлесулер деп аталады ішкі.

Күштер, олармен жүйенің материалдық нүктелерінде әрекет ететін сыртқы денелер деп аталады сыртқы.

Уақыт өте келе импульс өзгермейді:

7. Айнымалы массасы бар дененің қозғалысы. Реактивті қозғалыс. Мещерский теңдеуі. Циолковский теңдеуі.

Кейбір денелердің қозғалысы олардың массасының өзгеруімен бірге жүреді, мысалы, отынның жануы кезінде пайда болған газдардың шығуына байланысты зымыранның массасы азаяды.

Реактивті күш -бекітілген (немесе ажыраған) массаның берілген денеге әсер етуі нәтижесінде пайда болатын күш.

Мещерский теңдеуі:

Циолковский теңдеуі: ,қайда және -зымыранға қатысты газдардың шығу жылдамдығы.

8. Энергия. Энергияның түрлері. Күштің жұмысы және оның қисық сызықты интеграл арқылы өрнектелуі. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы және оның жүйеге әсер ететін сыртқы және ішкі күштердің жұмысымен байланысы. Қуат. Жұмыс пен қуат бірліктері.

Энергия- қозғалыс пен әрекеттестіктің әртүрлі формаларының әмбебап өлшемі. Энергияның әртүрлі формалары зат қозғалысының әртүрлі формаларымен байланысты: механикалық, жылулық, электромагниттік, ядролық және т.б.

Күш жұмысы:

Қуат:

Жұмыс бірлігі- джоуль (Дж): 1 Дж – 1 Н күштің 1 м жолда орындаған жұмысы (1 Дж = 1 Н м).

Қуат блогы -ватт (Вт): 1 Вт - 1 с ішінде 1 Дж жұмыс орындалатын қуат (1 Вт = 1 Дж / с).

9. Консервативті және консервативті емес күштер. Біртекті және орталық гравитациялық өрістегі потенциалдық энергия. Серпімді деформацияланған серіппенің потенциалдық энергиясы.

Консервативті күштер -орталық өріс жағынан бөлшекке әсер ететін барлық күштер: серпімді, гравитациялық және т.б. Барлық консервативті емес күштер - консервативті емес: үйкеліс күштері.

10. Энергияның сақталу заңы және оның уақыттың біртектілігімен байланысы. Механикалық энергияның сақталу заңы. Энергия диссипациясы. Диссипативті күштер.

Механикалық энергияның сақталу заңы: v арасында ғана болатын денелер жүйесі консервативтікүштер, жалпы механикалық энергия сақталады, яғни уақыт бойынша өзгермейді.

Механикалық энергияның сақталу заңымен байланысты уақыттың біркелкілігі.Уақыттың біртектілігі физикалық заңдылықтардың уақыттың бастауын таңдауға қатысты инварианттылығында көрінеді.

Энергия шығыны -механикалық энергия энергияның басқа (механикалық емес) түрлеріне айналуына байланысты бірте-бірте азаяды.

Диссипативті күштер- механикалық жүйеге әсер еткенде оның толық механикалық энергиясы төмендейтін күштер.

Анықтама

Ньютон механикасында дененің массасы оның инерциялық қасиеттерінің өлшемі және гравитациялық әсерлесу көзі болып табылатын скаляр физикалық шама деп аталады. Классикалық физикада масса әрқашан оң болады.

Салмағы- аддитивті шама, ол мынаны білдіреді: материалдық нүктелердің әрбір жиынының массасы (m) жүйенің барлық жеке бөліктерінің массаларының қосындысына тең (m i):

Классикалық механикада ол қарастырылады:

• дене салмағы дене қозғалысына, басқа денелердің әсеріне, дене қалпына тәуелді емес;
• массаның сақталу заңы орындалады: денелердің тұйық механикалық жүйесінің массасы уақыт бойынша өзгермейді.

Инертті масса

Материалдық нүктенің инерттілік қасиеті, егер нүктеге сыртқы күш әсер етсе, онда оның шекті шамадағы үдеуі болады. Егер сыртқы әсерлер болмаса, онда инерциялық санақ жүйесінде дене тыныштықта болады немесе бірқалыпты және түзу сызықты қозғалады. Масса Ньютонның екінші заңына кіреді:

мұндағы масса материалдық нүктенің инертті қасиеттерін анықтайды (инертті масса).

Гравитациялық масса

Материалдық нүктенің массасы бүкіләлемдік тартылыс заңына кіреді, ал ол берілген нүктенің гравитациялық қасиеттерін анықтайды, ал ол гравитациялық (ауыр) масса деп аталады.

Барлық денелер үшін инертті және гравитациялық массалардың қатынасы бірдей екендігі эмпирикалық түрде алынды. Сондықтан, егер тұрақты ауырлық күшінің мәнін дұрыс таңдасақ, онда кез келген дене үшін инертті және гравитациялық массалар бірдей және таңдалған дененің ауырлық күшімен (F t) байланысты екенін алуға болады:

мұндағы g – ауырлық әсерінен болатын үдеу. Егер бір нүктеде бақылау жүргізсек, онда ауырлық күшінің үдеулері бірдей болады.

Дененің тығыздығы арқылы массаны есептеу формуласы

Дене салмағын келесідей есептеуге болады:

мұндағы – дене затының тығыздығы, мұндағы интегралдау дененің көлемі бойынша жүзеге асады. Егер дене біртекті болса (), онда массаны былай есептеуге болады:

Арнайы салыстырмалылықтағы масса

SRT-де масса инвариантты, бірақ аддитивті емес. Мұнда ол келесідей анықталады:

мұндағы Е – бос дененің толық энергиясы, p – дененің импульсі, с – жарық жылдамдығы.

Бөлшектің релятивистік массасы мына формуламен анықталады:

мұндағы m 0 – бөлшектің тыныштық массалары, v – бөлшектің жылдамдығы.

Массаның негізгі SI бірлігі: [m] = кг.

SGS-де: [m] = гр.

Есептерді шешу мысалдары

Мысал

Жаттығу.Екі бөлшек бір-біріне v-ге тең жылдамдықпен ұшады (жылдамдық жарық жылдамдығына жақын). Олар соқтығысқан кезде абсолютті икемсіз әсер пайда болады. Соқтығысқаннан кейін пайда болған бөлшектің массасы қандай? Соқтығысқа дейінгі бөлшектердің массалары м-ге тең.

Шешім.Соққыға дейін бірдей массалары мен жылдамдықтары болған бөлшектердің абсолютті серпімсіз соқтығысуы кезінде тыныштықтағы бір бөлшек түзіледі (1-сурет), оның тыныштық энергиясы мынаған тең:

Біздің жағдайда механикалық энергияның сақталу заңы орындалады. Бөлшектердің тек кинетикалық энергиясы бар. Есептің шарты бойынша бөлшектердің жылдамдығы жарық жылдамдығына жақын, демек? біз релятивистік механиканың тұжырымдамаларымен жұмыс істейміз:

мұндағы E 1 бірінші бөлшектің соққыға дейінгі энергиясы, E 2 екінші бөлшектің соққыға дейінгі энергиясы.

Энергияның сақталу заңын мына түрде жазамыз:

(1.3) өрнектен балқыту нәтижесінде алынған бөлшектің массасы мынаған тең болады:

Мысал

Жаттығу. 2м 3 мыстың массасы қандай?

Оның үстіне, егер зат (мыс) белгілі болса, онда оның тығыздығын анықтамалық кітап арқылы табуға болады. Мыстың тығыздығы Cu = 8900 кг / м 3 тең деп есептеледі. Есептеу үшін барлық шамалар белгілі. Есептерді орындайық.

Масса (физикалық шама) Салмағы, физикалық шама, заттың инерциялық және гравитациялық қасиеттерін анықтайтын негізгі сипаттамаларының бірі. Осыған сәйкес инертті және гравитациялық (ауыр, гравитациялық) магнит өрістері арасында айырмашылық жүргізіледі.

М. ұғымын механикаға И. Ньютон.Классикалық Ньютон механикасында импульс анықтамасына М. қозғалыс мөлшері) дененің: импульсі p дененің қозғалыс жылдамдығына пропорционал v,

p = mv.

Пропорционалдық коэффициенті – берілген дене мәні үшін тұрақты m – дененің М. М.-ның эквивалентті анықтамасы классикалық механиканың қозғалыс теңдеуінен алынған

f = м.

Мұндағы М. денеге әсер ететін f күші мен оның әсерінен дененің а үдеуінің арасындағы пропорционалдық коэффициенті. (1) және (2) қатынастары арқылы анықталатын M. инерциялық масса немесе инерциялық масса деп аталады; ол дененің динамикалық қасиеттерін сипаттайды, дененің инерциясының өлшемі болып табылады: тұрақты күшпен дененің М.-і неғұрлым көп болса, ол соғұрлым аз үдеу алады, яғни оның қозғалыс күйі соғұрлым баяу өзгереді (оның үлкен инерция).

Әртүрлі денелерге бірдей күшпен әрекет ететін және олардың үдеулерін өлшей отырып, бұл денелердің M. қатынасын анықтауға болады: m. 1 : м 2 : м 3 ... = а 1 : а 2 : а 3 ...; өлшем бірлігі ретінде М.-нің біреуі алынса, қалған денелердің М.-ін табуға болады.

Ньютонның гравитация теориясында М. басқа формада – гравитациялық өрістің көзі ретінде әрекет етеді. Әрбір дене дененің М.-іне пропорционал гравитациялық өріс жасайды (және басқа денелер жасаған тартылыс өрісінің әсерін бастан кешіреді, оның күші де дененің М.-іне пропорционал). Бұл өріс анықталған күшпен кез келген басқа дененің осы денеге тартылуын тудырады Ньютонның тартылыс заңы:

мұндағы r – денелер арасындағы қашықтық, G – әмбебап гравитациялық тұрақты, а м 1 және м 2 - денелерді тартатын М. (3) формуладан формуланы алу оңай салмақтарЖердің гравитациялық өрісіндегі массасы m дененің P:

P = m g.

Мұнда g = G M / r 2 - Жердің гравитациялық өрісіндегі еркін түсу үдеуі және r »R - Жердің радиусы. (3) және (4) қатынастарымен анықталатын М. дененің гравитациялық массасы деп аталады.

Негізінде гравитациялық өрісті тудыратын магнит өрісі де сол дененің инерциясын анықтайды деген тұжырым еш жерден шықпайды. Дегенмен, тәжірибе көрсеткендей, инертті магнит өрісі мен гравитациялық магнит өрісі бір-біріне пропорционалды (және өлшем бірліктерін әдеттегі таңдау кезінде олар сан жағынан тең). Табиғаттың бұл негізгі заңы эквиваленттілік принципі деп аталады. Оның ашылуы Г есімімен байланысты. ҒалилеяЖердегі барлық денелердің бірдей үдеумен құлайтынын анықтаған. А. Эйнштейносы қағиданы (алғаш рет өзі тұжырымдаған) негіз етіп алды жалпы теориясалыстырмалылық (қараңыз. Гравитация). Эквиваленттілік принципі өте жоғары дәлдікпен эксперименталды түрде орнатылды. Алғаш рет (1890-1906) инертті және гравитациялық магнит өрісінің теңдігін дәл тексеруді Л. Эотвос, ол M. сәйкес келетін қатені анықтады ~ 10-8. 1959-64 жылдары американдық физиктер Р.Дик, Р.Кротков, П.Ролл қателікті 10-11-ге дейін азайтты, ал 1971 ж. кеңестік физиктерВ.Б.Брагинский мен В.И.Панов – 10-12-ге дейін.

Эквиваленттілік принципі дененің М.-ын барынша табиғи анықтауға мүмкіндік береді таразылау.

Бастапқыда М.-ны (мысалы, Ньютон) зат мөлшерінің өлшемі ретінде қарастырған. Бұл анықтаманың бір материалдан жасалған біртекті денелерді салыстыру үшін ғана нақты мағынасы бар. Ол М.-ның аддитивтігін атап көрсетеді - дененің М.-сы оның бөліктерінің М. қосындысына тең. Біртекті дененің М.-і оның көлеміне пропорционал, демек, ұғым тығыздығы- M. дененің бірлік көлемі.

Классикалық физикада дененің магнит өрісі ешбір процесте өзгермейді деп есептелді. Бұл М.В ашқан М.(зат) сақталу заңына сәйкес болды. Ломоносовжәне А.Л. Лавуазье... Атап айтқанда, бұл заң кез келгенінде бекітті химиялық реакциябастапқы құрамдастардың М. қосындысы соңғы компоненттердің М. қосындысына тең.

М. ұғымы арнайы механикада тереңірек мағынаға ие болды. А. Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы (қараңыз. Салыстырмалылық теориясы), өте жоғары жылдамдықтағы денелердің (немесе бөлшектердің) қозғалысын ескере отырып - »3 × 1010 см/сек жарық жылдамдығымен салыстыруға болады. Жаңа механикада – релятивистік механика деп аталады – импульс пен бөлшектердің жылдамдығы арасындағы қатынас мына қатынаспен беріледі:

Төмен жылдамдықта (v<< с ) это соотношение переходит в Ньютоново соотношение р = mv . Поэтому величину m 0 называют массой покоя, а М. движущейся частицы m определяют как зависящий от скорости коэфф. пропорциональности между р и v :

Атап айтқанда, осы формуланы ескере отырып, олар бөлшектің (дененің) магнит өрісі оның жылдамдығының жоғарылауымен өсетінін айтады. Бөлшектердің жылдамдығының артуына байланысты шамасының релятивистік өсуін жобалау кезінде ескеру қажет. бөлшектердің үдеткіштеріжоғары энергиялар. Тыныштықтың M m 0 (бөлшекпен байланысқан анықтамалық жүйедегі M) бөлшектің ең маңызды ішкі сипаттамасы болып табылады. Барлық элементар бөлшектерде бөлшектердің берілген түріне тән m 0 қатаң анықталған мәндері болады.

Айта кету керек, релятивистік механикада қозғалыс (2) теңдеуінен М.-нің анықтамасы бөлшектің импульсі мен жылдамдығы арасындағы пропорционалдық коэффициенті ретіндегі M. анықтамасына баламалы емес, өйткені үдеу тоқтайды. оны тудырған күшке параллель болуы және M. бөлшектің жылдамдығының бағытына байланысты алынады.

Салыстырмалылық теориясы бойынша m-бөлшектің М.-і оның энергиясы Е-ге қатынасы бойынша:

M. тыныштық бөлшектің ішкі энергиясын анықтайды - тыныштық энергиясы деп аталатын E 0 = m 0 c 2 ... Осылайша, энергия әрқашан M.-мен байланысты (және керісінше). Демек, бөлек (классикалық физикадағы сияқты) М.-ның сақталу заңы мен энергияның сақталу заңы бөлек болмайды - олар жалпы (яғни бөлшектердің тыныштық энергиясын қоса алғанда) біртұтас сақталу заңына біріктіріледі. энергия. Энергияның сақталу заңы мен М.-ның сақталу заңына жуықтап бөлу бөлшектердің жылдамдықтары шағын (v) болғанда ғана классикалық физикада мүмкін болады.<< с ) и не происходят процессы превращения частиц.

Релятивистік механикада М. дененің аддитивтік сипаттамасы емес. Екі бөлшек қосылып бір тұрақты тұрақты күйді түзгенде, артық энергия бөлінеді (тең байланыс энергиялары) DE, ол M. Dm = DE / c сәйкес келеді 2 ... Демек, композициялық бөлшектің М.-і оның құрамдас бөлшектерінің М. қосындысынан DE/s мәніне аз. 2 (деп аталатын массалық ақау). Бұл әсер әсіресе мынада айқын көрінеді ядролық реакциялар... Мысалы, M. deuteron (d) M. протон (p) және нейтрон (n) қосындысынан аз; M. кемістігі Dm гамма квантының (g) энергиясымен байланысты, дейтеронның түзілуі кезінде пайда болады: p + n ® d + g, E g = Dm c 2 ... Құрама бөлшектің пайда болуы кезінде пайда болатын М. ақауы М. мен энергия арасындағы органикалық байланысты көрсетеді.

CGS бірліктер жүйесіндегі М.-ның бірлігі болып табылады граммжәне ішінде Бірліктердің халықаралық жүйесі SI - килограмм... M. атомдары мен молекулалары әдетте өлшенеді атомдық масса бірліктері... Элементар бөлшектердің шамасын не электронның m e шамасының бірліктерімен, не сәйкес бөлшектің тыныштық энергиясын көрсететін энергетикалық бірліктермен өрнектеу әдеттегідей. Сонымен, электронның М.-сы 0,511 МэВ, протонның М.-і 1836,1 м e, немесе 938,2 МэВ, т.б.

М.-ның табиғаты қазіргі физиканың ең маңызды шешілмеген мәселелерінің бірі болып табылады. Элементар бөлшектің магнит өрісі онымен байланысты өрістермен (электромагниттік, ядролық және т.б.) анықталатыны жалпы қабылданған. Алайда М.-ның сандық теориясы әлі жасалмаған. Сондай-ақ элементар бөлшектердің М. неліктен мәндердің дискретті спектрін құрайтынын түсіндіретін және одан да көп осы спектрді анықтауға мүмкіндік беретін теория жоқ.

Астрофизикада гравитациялық өрісті тудыратын дененің магнит өрісі деп аталатын гравитациялық радиусдене R gr = 2GM / с 2 ... Гравитациялық тартылыс әсерінен радиусы R £ R гр дененің бетінен ешбір сәуле, соның ішінде жарық сыртқа шыға алмайды. Мұндай өлшемдегі жұлдыздар көрінбейтін болады; сондықтан олар « қара тесіктер«. Мұндай аспан денелері Әлемде маңызды рөл атқаруы керек.

Лит.: Джеммер М., Классикалық және қазіргі физикадағы масса ұғымы, ағылшын тілінен аударылған, М., 1967; Хайкин С.Е., механиканың физикалық негіздері, М., 1963; Бастауыш физика оқулығы, Г.С.Ландсберг редакциясымен, 7-бас., 1-том, М., 1971 ж.

Я.А.Смородинский.

Ұлы Совет энциклопедиясы. - М .: Кеңес энциклопедиясы. 1969-1978 .

Басқа сөздіктерде «Масса (физикалық шама)» дегеннің не екенін қараңыз:

- (лат.масса, лит. кесек, кесек, кесек), физикалық. құндылық, негізгілерінің бірі. оның инерциялық және гравитациялық күшін анықтайтын материяға har. St. va. «М.» ұғымы. механикаға И.Ньютон дененің импульсін (қозғалыс санын) анықтауда енгізді, импульс p пропорционал ... ... Физикалық энциклопедия

- (лат.масса). 1) нысанына қарамастан нысандағы заттың мөлшері; дене, зат. 2) жатақханада: бір нәрсенің айтарлықтай мөлшері. Орыс тіліне енген шетел сөздерінің сөздігі. Чудинов А.Н., 1910. МАССА 1) физикада, мөлшері ... ... Орыс тілінің шетел сөздерінің сөздігі

- - 1) жаратылыстану-ғылыми мағынада организмдегі заттың мөлшері; дененің қозғалысының (инерцияның) өзгеруіне кедергісі инерциялық масса деп аталады; Массаның физикалық бірлігі - 1 см3 судың инертті массасы, ол 1 г (грамм ... ... Философиялық энциклопедия

САЛМАҚ- (қарапайым мағынада), берілген денедегі заттың мөлшері; нақты анықтама механиканың негізгі заңдарынан шығады. Ньютонның екінші заңына сәйкес, «қозғалыс өзгерісі әсер етуші күшке пропорционал және ... ... Үлкен медициналық энциклопедия

Физ. динамикасын сипаттайтын мән. sv va tepa. I. m. Ньютонның екінші заңына енгізілген (демек, дененің инерциясының өлшемі). Гравитаттарға тең. массасы (САЛМАҚ бөлімін қараңыз). Физикалық энциклопедиялық сөздік. М .: Кеңес энциклопедиясы. Бас редактор А... Физикалық энциклопедия

- (ауыр салмақ), физикалық денені ауырлық күші ретінде сипаттайтын шама; инертті массаға тең. (МАСС қараңыз). Физикалық энциклопедиялық сөздік. М .: Кеңес энциклопедиясы. Бас редактор А.М.Прохоров. 1983 ... Физикалық энциклопедия

Физ. массаның ва-дағы санға қатынасына тең мән. Бірлік М.м.(SI-де) кг/моль. M = m / n, мұндағы M M. m. кг/моль, m - кг-дағы масса, мольдегі ва-дағы сан. M. m. сандық мәні, Экспресс. кг/мольмен, тең молекулалық массасын бөлу ... Үлкен энциклопедиялық политехникалық сөздік – құндылығы, физикалық сипаты. сапада көптеген заттарға немесе құбылыстарға ортақ заттық дүниенің заттары немесе құбылыстары. құрмет, бірақ саны бойынша жеке. олардың әрқайсысына қатынасы. Мысалы, масса, ұзындық, аудан, көлем, электр күші. ағымдағы F ... Үлкен энциклопедиялық политехникалық сөздік