Узнайте почему массу называют мерой энергии, какие бывают виды массы и энергии и как они соотносятся между собой в физике.
Почему массу называют мерой энергии?
Масса – общее определение
Масса имеет два определения, которые одинаково важны. Одно из них – это общее определение, которое изучают большинство старшеклассников, а второе – более техническое определение, которое используется в физике.
В общем, масса определяется как мера того, сколько вещества содержит объект или тело – общее количество субатомных частиц (электронов, протонов и нейтронов) в объекте.
Если умножить вашу массу на силу земного притяжения, вы получите ваш вес. Итак, если вес вашего тела колеблется из-за того, что вы едите или занимаетесь спортом, на самом деле меняется ваша масса.
Важно понимать, что масса не зависит от вашего положения в пространстве. Масса вашего тела на Луне такая же, как и на Земле.
С другой стороны, сила земного притяжения уменьшается, когда вы удаляетесь от Земли. Поэтому вы можете похудеть, меняя высоту над уровнем моря, но ваша масса останется неизменной. Вы также можете похудеть, живя на Луне, но опять же ваша масса останется неизменной.
Масса в физике
В физике масса определяется как количество силы, необходимой для ускорения тела. Вот вам ответ на вопрос почему массу называют мерой энергии – в физике масса очень тесно связана с энергией. Масса зависит от движения тела относительно движения наблюдателя.
Теория относительности Эйнштейна: общая теория, специальная и первый постулат
Масса зависит от скорости. Чем быстрее движется объект, тем он становится более массивным. На самом деле ни один космический корабль никогда не сможет достичь 100% скорости света, поскольку его масса будет расти до бесконечности.
Эта взаимосвязь между массой и скоростью часто выражается как соотношение массы и энергии: E = mc ^ 2 , где E – энергия, m – масса и c – скорость света.
Если измерить массу движущегося тела, то она всегда одинакова.
Однако, если наблюдатель, который не движется вместе с телом, измеряет его массу, он увидит увеличение массы, когда объект ускоряется. Это называется релятивистской массой.
Следует отметить, что физика фактически перестала использовать это понятие массы и теперь имеет дело в основном с понятием энергии. На данном этапе такое определение массы может быть несколько размытым, но важно знать это понятие.
Это должно стать более понятным при обсуждении специальной теории относительности. Здесь важно понять, что между массой и энергией существует взаимосвязь.
Что такое пространственно-временной континуум?
Энергия
Энергия – это мера способности системы выполнять “работу”. Она существует во многих формах… потенциальной, кинетической и т.д.
Закон сохранения энергии говорит нам, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена; она может только превращаться из одной формы в другую. Эти отдельные формы энергии не сохраняются, но общее количество энергии сохраняется. Если вы бросаете бейсбольный мяч с крыши, мяч имеет кинетическую энергию в тот момент, когда он начинает двигаться.
Перед тем, как вы бросили мяч, он имел только потенциальную энергию. Когда мяч движется, потенциальная энергия превращается в кинетическую. Точно так же, когда мяч падает на землю, часть его энергии превращается в тепло (иногда его называют тепловой энергией или тепловой кинетической энергией).
Если вы пройдете через каждую фазу этого сценария и суммируете энергию для системы, то увидите, что количество энергии для системы одинаково во все моменты времени.
Источник: https://science.howstuffworks.com
