Физикалык терминдерди түшүнүү жана чоңдуктардын аныктамаларын билүү ар кандай мыйзамдарды изилдөөдө жана физиканын маселелерин чыгарууда маанилүү роль ойнойт. Негизги түшүнүктөрдүн бири дене массасы түшүнүгү болуп саналат. Келгиле, суроону кененирээк карап чыгалы: дене салмагы деген эмне?
Тарых
Физиканын азыркы кез карашын эске алып, дененин массасы кыймыл учурунда, реалдуу объектилердин өз ара аракеттешүүсү учурунда, ошондой эле атомдук жана ядролук кайра түзүүлөр учурунда көрүнүүчү мүнөздөмө деп ишенимдүү айтууга болот. Бирок бул масса түшүнүгү Эйнштейн тарабынан түзүлгөн салыштырмалуулук теориясынын аркасында, 20-кылымдын алгачкы он жылдыктарында абдан жакында эле калыптанган.
Тарыхка кайрылсак, байыркы Грециянын кээ бир философтору кыймыл жок деп эсептешкен, ошондуктан дене массасы деген түшүнүк жок болчу. Ошого карабастан, дене салмагы деген түшүнүк бар болчу. Бул үчүн Архимеддин мыйзамын эске салуу жетиштүү. Салмагы дене салмагына байланыштуу. Бирок, алар бирдей мааниге ээ эмес.
БЗаманбап доордо Декарттын, Галилейдин жана өзгөчө Ньютондун эмгектеринин аркасында эки башка масса жөнүндөгү түшүнүктөр калыптанган:
- инерция;
- гравитациялык.
Кийинчерээк белгилүү болгондой, дене массасынын эки түрү тең бирдей мааниге ээ, ал өзүнүн табияты боюнча бизди курчап турган бардык объекттерге мүнөздүү.
Инерция
Инерциялык масса жөнүндө сөз кыла турган болсок, көптөгөн физиктер Ньютондун экинчи мыйзамынын формуласын бере башташты, мында күч, дене массасы жана ылдамдануу бир теңдикте байланышкан. Бирок, Ньютон өзү мыйзамды түзгөн бир кыйла негизги сөз бар. Бул кыймылдын көлөмү жөнүндө.
Физикада импульс дене массасынын m жана анын v мейкиндиктеги кыймылынын ылдамдыгынын көбөйтүндүсүнө барабар чоңдук катары түшүнүлөт, башкача айтканда:
p=mv
Кандайдыр бир дене үчүн p жана v маанилери мүнөздөмөнүн вектордук өзгөрмөлөрү болуп саналат. m мааниси каралып жаткан дене үчүн кандайдыр бир коэффициент константасы болуп саналат, ал p жана v. Бул коэффициент канчалык чоң болсо, туруктуу ылдамдыкта рдын мааниси ошончолук чоң болот жана кыймылды токтотуу ошончолук кыйын болот. Башкача айтканда, дененин массасы анын инерциялык касиеттеринин мүнөздөмөсү болуп саналат.
Р үчүн жазылган туюнтманы колдонуп, Ньютон импульстун өзгөрүшүн математикалык түрдө сүрөттөгөн өзүнүн атактуу мыйзамын алды. Ал, адатта, төмөнкү формада көрсөтүлөт:
F=ma
Бул жерде F – массасы m болгон денеге аракет кылып, ага a ылдамдануусун берген күч. сыяктуумурунку туюнтмадагы масса m эки вектордук мүнөздөмөнүн ортосундагы пропорционалдык фактор. Дененин массасы канчалык чоң болсо, анын ылдамдыгын (адан аз) F туруктуу аракеттеги күчтүн жардамы менен өзгөртүү ошончолук кыйын болот.
Гравитация
Тарых бою адамзат асманды, жылдыздарды жана планеталарды ээрчип келген. 17-кылымда көптөгөн байкоолордун натыйжасында Исаак Ньютон өзүнүн бүткүл дүйнөлүк тартылуу мыйзамын түзгөн. Бул мыйзамга ылайык, эки массалуу объект бири-бирине эки туруктуу M1 жана M2 пропорционалдуу жана квадратына тескери пропорционал тартылат. алардын ортосундагы R аралык, башкача айтканда:
F=GM1 M2 / R2
Бул жерде G – гравитациялык туруктуу. M1 жана M2 константалары өз ара аракеттенүүчү объекттердин гравитациялык массалары деп аталат.
Ошентип, дененин гравитациялык массасы инерциялык массага эч кандай тиешеси жок реалдуу объектилердин ортосундагы тартылуу күчүнүн өлчөмү болуп саналат.
Дене салмагы жана массасы
Эгер жогорудагы туюнтма биздин планетанын тартылуу күчүнө колдонулса, анда төмөнкү формуланы жазууга болот:
F=mg, мында g=GM / R2
Бул жерде M жана R - тиешелүүлүгүнө жараша биздин планетанын массасы жана анын радиусу. g мааниси ар бир мектеп окуучусуна тааныш болгон эркин түшүүнүн тездеши. М тамгасы дененин гравитациялык массасын билдирет. Бул формула массасы m болгон дененин Жердин тартылуу күчүн эсептөөгө мүмкүндүк берет.
Ньютондун үчүнчү мыйзамына ылайык, F күчү болушу керекдене таянган N таянычтын реакциясына барабар. Бул теңдик бизге жаңы физикалык чоңдукту - салмакты киргизүүгө мүмкүндүк берет. Салмак - бул дененин суспензияны сунуп же белгилүү бир таянычка басуу күчү.
Физиканы жакшы билбеген көп адамдар салмак жана масса түшүнүктөрүн айырмалай алышпайт. Ошол эле учурда алар таптакыр башка баалуулуктар. Алар ар кандай бирдиктер менен өлчөнөт (клограммдагы масса, Ньютон менен салмагы). Мындан тышкары, салмак дененин өзгөчөлүгү эмес, масса. Ошого карабастан, сиз анын салмагын P билип туруп, m дененин массасын эсептей аласыз. Бул төмөнкү формула аркылуу аткарылат:
m=P / g
Масса – бир өзгөчөлүк
Жогоруда белгиленгендей, дененин массасы гравитациялык жана инерциялык болушу мүмкүн. Альберт Эйнштейн өзүнүн салыштырмалуулук теориясын иштеп чыгууда массанын белгиленген түрлөрү материянын бир эле өзгөчөлүгүн көрсөтөт деген божомолго таянган.
Ушул убакка чейин дене массасынын эки түрүнүн тең көп сандаган өлчөөлөрү ар кандай кырдаалдарда жүргүзүлүп келген. Бул өлчөөлөрдүн бардыгы гравитациялык жана инерциялык массалар бири-бири менен аларды аныктоо үчүн колдонулган приборлордун тактыгына дал келет деген тыянакка алып келди.
Өткөн кылымдын орто ченинде ядролук энергиянын тез өнүгүшү жарыктын ылдамдыгы константасы аркылуу энергияга байланыштуу болгон масса түшүнүгүн тереңдетти. Дененин энергиясы жана массасы материянын кандайдыр бир жалгыз маңызынын көрүнүшү.
