Дізнайтеся чому масу називають мірою енергії, які бувають види маси та енергії та як вони співвідносяться між собою в фізиці.
Чому масу називають мірою енергії?
Маса – загальне визначення
Маса має два визначення, які є однаково важливими. Одне з них – це загальне визначення, яке вивчають більшість старшокласників, а друге – більш технічне визначення, яке використовується у фізиці.
Що таке теорія струн: простими словами
Загалом, маса визначається як міра того, скільки речовини містить об’єкт або тіло – загальна кількість субатомних частинок (електронів, протонів і нейтронів) в об’єкті.
Якщо помножити вашу масу на силу земного тяжіння, ви отримаєте вашу вагу. Отже, якщо вага вашого тіла коливається через те, що ви їсте або займаєтеся спортом, насправді змінюється ваша маса.
Важливо розуміти, що маса не залежить від вашого положення в просторі. Маса вашого тіла на Місяці така ж, як і на Землі.
З іншого боку, сила земного тяжіння зменшується, коли ви віддаляєтеся від Землі. Тому ви можете схуднути, змінюючи висоту над рівнем моря, але ваша маса залишиться незмінною. Ви також можете схуднути, живучи на Місяці, але знову ж таки ваша маса залишиться незмінною.
Маса в фізиці
У фізиці маса визначається як кількість сили, необхідної для прискорення тіла. Ось вам відповідь на запитання чому масу називають мірою енергії – у фізиці маса дуже тісно пов’язана з енергією. Маса залежить від руху тіла відносно руху спостерігача.
Маса залежить від швидкості. Чим швидше рухається об’єкт, тим він стає більш масивним. Насправді жоден космічний корабель ніколи не може досягти 100% швидкості світла, оскільки його маса зростатиме до нескінченності.
Цей взаємозв’язок між масою і швидкістю часто виражається як співвідношення маси і енергії: E = mc ^ 2 , де E – енергія, m – маса і c – швидкість світла.
Теорія відносності Ейнштейна: загальна, спеціальна та перший постулат
Якщо виміряти масу тіла, що рухається, то вона завжди однакова.
Однак, якщо спостерігач, який не рухається разом з тілом, вимірює його масу, він побачить збільшення маси, коли об’єкт прискорюється. Це називається релятивістською масою.
Слід зазначити, що фізика фактично перестала використовувати це поняття маси і тепер має справу переважно з поняттям енергії. На даному етапі таке визначення маси може бути дещо розмитим, але важливо знати це поняття.
Воно має стати зрозумілішим в обговоренні спеціальної теорії відносності. Тут важливо зрозуміти, що між масою та енергією існує взаємозв’язок.
Енергія
Енергія – це міра здатності системи виконувати “роботу”. Вона існує у багатьох формах… потенційній, кінетичній тощо.
Закон збереження енергії говорить нам, що енергія не може бути ні створена, ні знищена; вона може лише перетворюватися з однієї форми в іншу. Ці окремі форми енергії не зберігаються, але загальна кількість енергії зберігається. Якщо ви кидаєте бейсбольний м’яч з даху, м’яч має кінетичну енергію в той момент, коли він починає рухатися.
Перед тим, як ви кинули м’яч, він мав лише потенційну енергію. Коли м’яч рухається, потенційна енергія перетворюється на кінетичну. Так само, коли м’яч падає на землю, частина його енергії перетворюється на тепло (іноді її називають тепловою енергією або тепловою кінетичною енергією).
Якщо ви пройдете через кожну фазу цього сценарію і підсумуєте енергію для системи, то побачите, що кількість енергії для системи є однаковою в усі моменти часу.
Джерело: https://science.howstuffworks.com
