Fizik atamalarni tushunish va kattaliklarning ta'riflarini bilish turli qonuniyatlarni o'rganish va fizika masalalarini yechishda muhim rol o'ynaydi. Asosiy tushunchalardan biri tana massasi tushunchasidir. Keling, savolni batafsil ko'rib chiqaylik: tana vazni nima?
Tarix
Fizikaning zamonaviy nuqtai nazarini inobatga olgan holda shuni aytish mumkinki, jismning massasi harakat paytida, real jismlarning oʻzaro taʼsirida, shuningdek, atom va yadroviy oʻzgarishlar jarayonida namoyon boʻladigan xususiyatdir. Biroq, massa haqidagi bu tushuncha Eynshteyn tomonidan yaratilgan nisbiylik nazariyasi tufayli yaqinda, tom ma'noda 20-asrning birinchi o'n yilliklarida shakllandi.
Tarixga qaytsak, qadimgi Yunonistonning ba'zi faylasuflari harakat mavjud emas, shuning uchun tana massasi tushunchasi yo'q deb ishonishganini eslaymiz. Shunga qaramay, tana vazni tushunchasi mavjud edi. Buning uchun Arximed qonunini eslash kifoya. Og'irlik tana vazniga bog'liq. Biroq, ular bir xil qiymatga ega emas.
BZamonaviy davrda Dekart, Galiley va ayniqsa Nyutonning asarlari tufayli ikki xil massa tushunchalari shakllandi:
- inertial;
- gravitatsion.
Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, tana massasining ikkala turi ham bir xil qiymatga ega bo'lib, u o'z tabiatiga ko'ra atrofimizdagi barcha narsalarga xosdir.
Inertial
Inertial massa haqida gap ketganda, koʻplab fiziklar kuch, tana massasi va tezlanish bir tenglikda bogʻlangan Nyutonning ikkinchi qonuni formulasini berishni boshlaydilar. Biroq, Nyutonning o'zi o'z qonunini ishlab chiqqan asosiyroq ibora mavjud. Bu harakat miqdori haqida.
Fizikada impuls deganda tana massasi m va uning v fazodagi harakat tezligi mahsulotiga teng qiymat tushuniladi, ya'ni:
p=mv
Har qanday jism uchun p va v qiymatlari xarakteristikaning vektor o'zgaruvchilari hisoblanadi. m qiymati ko'rib chiqilayotgan jism uchun qandaydir koeffitsient konstantasi bo'lib, u p va v ni bog'laydi. Bu koeffitsient qanchalik katta bo'lsa, doimiy tezlikda p qiymati qanchalik katta bo'ladi va harakatni to'xtatish qanchalik qiyin bo'ladi. Ya'ni jismning massasi uning inertial xossalarining xarakteristikasidir.
p uchun yozma ifodadan foydalanib, Nyuton impulsning oʻzgarishini matematik tarzda tavsiflovchi mashhur qonunini oldi. Odatda quyidagi shaklda ifodalanadi:
F=ma
Bu yerda F - massasi m bo'lgan jismga ta'sir etuvchi va unga a tezlanishini beruvchi kuch. Inoldingi ifodada m massasi ikki vektor xarakteristikalari orasidagi mutanosiblik omilidir. Jismning massasi qanchalik katta bo'lsa, uning tezligini (a dan kam) doimiy ta'sir qiluvchi kuch F yordamida o'zgartirish shunchalik qiyin bo'ladi.
Gravity
Tarix davomida insoniyat osmon, yulduzlar va sayyoralarga ergashib kelgan. 17-asrdagi koʻplab kuzatishlar natijasida Isaak Nyuton oʻzining butun dunyo tortishish qonunini shakllantirdi. Ushbu qonunga ko'ra, ikkita massiv jism bir-biriga ikkita M1 va M2 va kvadratiga teskari proportsional ravishda tortiladi. ular orasidagi masofa R, ya'ni:
F=GM1 M2 / R2
Bu yerda G - tortishish doimiysi. M1 va M2 konstantalari oʻzaro taʼsir qiluvchi jismlarning tortishish massalari deb ataladi.
Demak, jismning tortishish massasi real jismlar orasidagi tortishish kuchining oʻlchovidir, uning inersiya massasiga hech qanday aloqasi yoʻq.
Tana vazni va massasi
Agar yuqoridagi ifoda bizning sayyoramizdagi tortishish kuchiga qoʻllanilsa, quyidagi formulani yozish mumkin:
F=mg, bu erda g=GM / R2
Bu yerda M va R mos ravishda sayyoramizning massasi va uning radiusi. G qiymati har bir maktab o'quvchisiga tanish bo'lgan erkin tushishning tezlashishi hisoblanadi. M harfi tananing tortishish massasini bildiradi. Bu formula m massali jismning Yer tomonidan tortishish kuchini hisoblash imkonini beradi.
Nyutonning uchinchi qonuniga koʻra, F kuchi boʻlishi keraktana tayangan N tayanchning reaksiyasiga teng. Bu tenglik bizga yangi jismoniy miqdor - vaznni kiritish imkonini beradi. Og'irlik - bu tananing suspenziyani cho'zish yoki ma'lum bir tayanchni bosish kuchi.
Fizikadan bexabar boʻlgan koʻpchilik ogʻirlik va massa tushunchalarini farqlay olmaydi. Shu bilan birga, ular butunlay boshqacha qadriyatlardir. Ular turli birliklarda (kilogrammdagi massa, nyutonda og'irlik) o'lchanadi. Bundan tashqari, vazn tananing o'ziga xos xususiyati emas, balki massa. Shunga qaramay, siz m jismning massasini uning P ni bilgan holda hisoblashingiz mumkin. Bu quyidagi formula yordamida amalga oshiriladi:
m=P / g
Masa - yagona xususiyat
Yuqorida ta'kidlanganidek, jismning massasi tortishish va inertial bo'lishi mumkin. Albert Eynshteyn o'zining nisbiylik nazariyasini ishlab chiqishda, belgilangan massa turlari materiyaning bir xil xususiyatini ifodalaydi, degan farazdan kelib chiqqan.
Hozirgacha har ikki turdagi tana massalarining koʻp sonli oʻlchovlari turli vaziyatlarda oʻtkazilgan. Bu oʻlchovlarning barchasi tortishish va inertsial massalar bir-biri bilan ularni aniqlashda foydalanilgan asboblarning aniqligiga toʻgʻri keladi degan xulosaga keldi.
Oʻtgan asrning oʻrtalarida yadro energetikasining jadal rivojlanishi yorugʻlik tezligi konstantasi orqali energiya bilan bogʻliq boʻlgan massa tushunchasini tushunishni chuqurlashtirdi. Tananing energiyasi va massasi materiyaning qandaydir yagona mohiyatining namoyonidir.
