Реферат На Тему Масса
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Реферат На Тему Масса
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Масса - современное понимание
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Понятие
Масса вызывает массу вопросов: Зависит ли масса тел от их скорости? Аддитивна
ли масса при объединении тел в систему ( т.е. м12=м1+м2)? Как измерить массу
тела в космосе?
Различные
преподаватели физики отвечают на эти вопросы по-разному, поэтому, не
удивительно что первое заповедью молодого специалиста приходящего на работу в
НИИ становится - "забудьте всё чему учили в школе". На этой странице
я познакомлю Вас с точкой зрения специалистов, соприкасающихся с этими
вопросами в своей научной работе. Но давайте вначале подробнее остановимся на
физическом смысле понятия масса.
Я
уже рассказывал о математико-геометрическом толковании массы как искривления
геодезических линий четырёхмерного пространства/времени, но в своей работе
1905-го года Эйнштейн придал массе и физический смысл, ввёдя в физику понятие
энергии покоя.
Сегодня, когда говорят о массе - физики имеют ввиду коэффициент
определяемый по формуле :
Во
всех формулах, используются следующие обозначения (если иное не оговорено):
с - скорость света в вакууме - 2.99792458 · 10 8 м/с
Такая
масса не меняется при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой
инерциальной системе. В этом легко убедиться, если использовать для Е и р
преобразования Лоренца, где v - скорость одной системы относительно другой, и вектор v направлен по оси
х:
Таким
образом, в отличие от Е и р, которые являются компонентами 4-мерного вектора,
масса является лоренцевым инвариантом.
Эйнштейн
оказался в шоке, потому что Эренфест был прав. Творец теории относительности
опубликовал на страницах одного из специальных журналов пару своих
контраргументов, а затем помог оппоненту получить должность профессора физики в
Нидерландах, к чему тот давно уже стремился. Эренфест перебрался туда в 1912
году. В свою очередь, со страниц книг о частной теории относительности исчезает
упомянутое нами открытие Эренфеста: так называемый парадокс Эренфеста.
Лишь
в 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был воплощен на практике. Физик
Томас Э. Фипс фотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Эти снимки
(сделанные при использовании вспышки) должны были послужить доказательством
формул Эйнштейна. Однако с этим вышла промашка. Размеры диска — вопреки теории
— не изменились. «Продольное сжатие», возвещенное частной теорией
относительности, оказалось предельной фикцией. Фипс направил отчет о своей
работе в редакцию популярного журнала «Nature». Та ее отклонила. В конце
концов, статья была помещена на страницах некоего специального журнала,
выходившего небольшим тиражом в Италии. Однако никто так и не перепечатал ее.
Сенсации не произошло. Статья оказалась незамеченной.
Не
менее примечательна и судьба экспериментов, в которых пытались зафиксировать
замедление времени при движении.
Кстати,
из соотношения (1) как раз и получается знаменитое Эйнштейновское выражение для
энергии покоя E0=mc2 , (если p=0). . А если принять за единицу скорости
скорость света , т.е. положить с = 1, то масса тела равна его энергии покоя. А
поскольку энергия сохраняется, то и масса является сохраняющейся величиной, не
зависящей от скорости. Вот и ответ на
первый
вопрос И именно энергия покоя, "дремлющая" в массивных телах,
частично освобождается в химических и особенно ядерных реакциях.
Теперь, давайте рассмотрим вопрос об аддитивности :
Для
перехода к другой инерциальной системе отсчёта следует применить преобразования
Лоренца к покоящемуся, в первоначальной системе, телу. При этом сразу же
получается связь энергии и импульса тела с его скоростью:
Замечание
: Частицы света фотоны — безмассовые. Поэтому из вышеизложенных уравнений следует,
что для фотона v = с.
Энергия
и импульс аддитивны. Суммарная энергия двух свободных тел равна сумме их
энергий (Е = E1 + E2), с импульсом аналогично. Но если подставить эти суммы в
формулу (1) мы увидим, что
Суммарная
масса оказывается зависящей от угла между импульсами p1 и р2.
Из
этого следует, что масса системы двух фотонов, с энергиями Е , равна 2Е/с2,
если они летят в противоположные стороны, и нулевая, если они летят в одну
сторону. Что очень непривычно для человека, впервые сталкивающегося с теорией
относительности, но таков факт! Механика Ньютона, где масса аддитивна, не
работает при скоростях, сравнимых со скоростью света. Свойство аддитивности
массы следует из формул лишь в пределе, когда v < или
если быть более точным. , где -- вектор
Инерционные
свойства массы в нерелятивистской (ньютоновской) механике определяются
соотношением .
Из сказанного выше, можно получить по крайней мере три способа определения
массы тела в невесомости.
Можно
аннигилировать (перевести всю массу в энергию) исследуемое тело и измерить
выделившуюся энергию -- по соотношению Эйнштейна получить ответ. (Годится для
очень малых тел -- например, так можно узнать массу электрона). Но такого
решения не должен предлагать даже плохой теоретик. При аннигиляции одного
килограмма массы выделяется 2·1017 джоулей тепла в виде жесткого гамма
излучения
С
помощью пробного тела измерить силу притяжения, действующую на него со стороны
исследуемого объекта и, зная расстояние по соотношению Ньютона, найти массу
(аналог опыта Кавендиша). Это сложный эксперимент, требующий тонкой методики и
чувствительного оборудования, но в таком измерении (активной) гравитационной
массы порядка килограмма и более с вполне приличной точностью сегодня ничего
невозможного нет. Просто это серьезный и тонкий опыт, подготовить который вы
должны еще до старта вашего корабля. В земных лабораториях закон Ньютона
проверен с прекрасной точностью для относительно небольших масс в интервале
расстояний от одного сантиметра примерно до 10 метров.
Подействовать
на тело с какой -- либо известной силой (например прицепить к телу динамометр)
и измерить его ускорение, а по соотношению найти массу тела (Годится для тел
промежуточного размера).
Можно
воспользоваться законом сохранения импульса. Для этого надо иметь одно тело
известной массы, и измерять скорости тел до и после взаимодействия.
Лучший
способ взвешивания тела - измерение/сравнение его инертной массы. И именно
такой способ очень часто используется в физических измерениях (и не только в
невесомости). Как вы, вероятно, помните из личного опыта и из курса физики,
грузик, прикрепленный к пружинке, колеблется с вполне определенной частотой: w
= (k/m)1/2, где k - жесткость пружинки, m - масса грузика. Таким образом,
измеряя частоту колебаний грузика на пружинке, можно с нужной точностью
определить его массу. Причем совершенно безразлично, есть невесомость, или ее
нет. В невесомости удобно держатель для измеряемой массы закрепить между двумя
пружинами, натянутыми в противоположном направлении. (Можете для развлечения
определить, как зависит чувствительность весов от предварительного натяжения
пружинок).
В
реальной жизни такие весы используются для определения влажности и концентрации
некоторых газов. В качестве пружинки используется пьезоэлектрический кристалл,
частота собственных колебаний которого определяется его жесткостью и массой. На
кристалл наносится покрытие, селективно поглощающее влагу (или определенные
молекулы газа или жидкости). Концентрация молекул, захваченных покрытием,
находится в определенном равновесии с концентрацией их в газе. Молекулы,
захваченные покрытием, слегка меняют массу кристалла и, соответственно, частоту
его собственных колебаний, которая определяется электронной схемой (помните, я
сказал, что кристалл пьезоэлектрический)... Такие "весы" очень
чувствительны и позволяют определять очень малые концентрации водяного пара или
некоторых других газов в воздухе.
Да,
если вам доведется побывать в невесомости, то помните, что отсутствие веса, это
не значит отсутствие массы и в случае удара о борт вашего космического корабля
синяки и шишки будут самыми настоящими :).
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.ufolog.ru/
Масса - современное понимание. Реферат . Математика. 2009-01-12
Реферат Масса
Реферат по: "Теоретическим основам начального курса..."
Реферат на тему " Масса - современное понимание" скачать...
Исследовательская работа " Масса тела. Единица массы "
Газы Источник Энергии Реферат
План Сочинения По Русскому 2 Класс
Сочинение Письмо Дубровскому 6 Класс
Реферат Электробезопасность На Предприятиях Общественного Питания
Даль Владимир Иванович Реферат