Hmotnosť

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Hmotnosť je vlastnosť resp. miera vlastnosti všetkých objektov látkovej povahy aj fyzikálnych polí (gravitačné, elektromagnetické atď. polia) prejavujúca sa jednak v tom, že kladú odpor voči zmenám svojho pohybového stavu (teda v zotrvačnosti) a jednak v tom, že na seba vzájomne pôsobia (teda v gravitácii). Je to aj jedna zo základných fyzikálnych veličín SI.

Staršie názvy[upraviť | upraviť zdroj]

Hmotnosť sa staršie označovala názvami hmota (resp. masa) alebo váha[1][2][3]. Napríklad v príslušných zákonoch sa na označenie toho, čoho je jednotkou kilogram, používala takáto terminológia: 1874 - 1891: "váha" (maď. suly [v dnešnej maď.: súly])[4], 1891 - 1907: "váha, resp. hmota" (maď. a suly illetőleg a tömeg) [5], 1907 - 1962: „hmota“ (maď. tömeg) [6], 1962 - 1975: "hmota" [7], od roku 1975: "hmotnosť" [8][9]. Hoci bol výraz hmotnosť (v tomto špecifickom význame) zákonne predpísaný až od roku 1975, používal sa - aj na školách - už skôr (od 50. rokov 20. storočia ?)[10][3][pozn 1]. Treba dodať, že slovo váha sa na označenie hmotnosti (skôr hovorovo alebo v istých odboroch) používa dodnes a v minulosti alternatívne (v odborných textoch) označovalo tiaž (G); pozri aj váha[12][13][14][15].

V zahraničí sa dvojica termínov hmota/masa - váha používa stále tak, ako sa u nás používala v minulosti: napr. v angličtine mass (m) - weight (G, prípadne m), v nemčine Masse (m) - Gewicht (G, prípadne m), v maďarčine tömeg (m) - súly (G, prípadne m), v ruštine massa (m) - ves (G, prípadne m) atď.

Fyzikálna veličina[upraviť | upraviť zdroj]

Hmotnosť je aj jedna zo základných veličín sústavy SI:

Prísne vzaté pozostáva – ako vidno z vyššie uvedenej definície - pojem hmotnosti z dvoch rôznych vlastností – tzv. zotrvačnej hmotnosti, ktorá je príčinou zotrvačnosti; a tzv. gravitačnej hmotnosti, ktorá je príčinou gravitácie (napríklad tiaže). Skúsenosť, ale aj precízne merania (Eötvösov pokus), ukazujú, že tieto dve hmotnosti sú striktne proporcionálne, a že teda možno napísať gravitačná hmotnosť = zotrvačná hmotnosť = hmotnosť. Toto zistenie tvorí základ všeobecnej teórie relativity.

Podľa klasickej fyziky platí pre hmotnosť zákon zachovania hmotnosti. Zo špeciálnej teórie relativity však vyplýva tzv. ekvivalencia hmotnosti a energie, ktorá hovorí, že hmotnosť a energia sú ekvivalentné a je experimentálne dokázané, že ich vzájomná premena je možná (formálne: , kde je energia, je hmotnosť a je rýchlosť svetla vo vákuu). Z ekvivalencie hmotnosti a energie vyplýva, že zákon zachovania hmotnosti neplatí a nahrádza ho zákon zachovania energie.

Meradlá hmotnosti sú váhy (rovnoramenné, nerovnoramenné, pružinové, elektronické).

Špeciálna teória relativity[upraviť | upraviť zdroj]

Zo špeciálnej teórie relativity vyplýva aj to, že hmotnosť rastie s rastúcou rýchlosťou podľa vzťahu:

,kde

  • v = rýchlosť pohybu hmotnosti
  • c = rýchlosť svetla=2,998 × 108 m s-1
  • = počiatočná hmotnosť, resp. hmotnosť telesa pri nulovej rýchlosti.
  • Označíme zlomok po ako faktor (faktor zvýšenia hmoty od rýchlosti):

V 1 kg látky sa v pokojnom stave (pri v<<c) nachádza vždy: kusov kvarkov u,d. je Avogadrova konštanta a udáva počet baryónov v 1 g látky. Jej číselná hodnota je: 6,022 x . Pri maximálne možnej rýchlosti hmoty sa zmenia uvedené u,d kvarky na Planckove častice s hmotnosťou kg. Potom celková hmota premenenej hmoty bude:

kg.

To znamená, že pri maximálne možnej rýchlosti hmoty sa táto zväčšila krát a faktor bude:

.

Maximálna možná rýchlosť hmoty bude rovná:

[ ]. C max = d - m : v = (crx_62§ka,%)

Poznámky[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Podľa textu Jelínková 1972 zrejme prvé vydanie príslušnej normy (ČSN 01 1300 z roku 1963) uvádzalo oba tvary hmotnosť aj hmota. [11]

Zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  1. jednotková sústava. In: Pyramída. S. 1687
  2. hmota. In: Technický slovník naučný 3 G – J. Praha : Encyklopedický dům, 2002. ISBN 80-7335-080-7. s. 118.
  3. a b "hmota (masa, nově též hmotnost)". In: Technický naučný slovník G – L. Praha, Bratislava : SNTL, SVTL, 1962. s. 88.
  4. zák. čl. VIII. z roku 1874 [1]
  5. zák. čl. VI z roku 1891 [2]
  6. zák. čl. V z roku 1907 [3]
  7. zákon č. 35/1962 Zb. o mierovej službe v znení do roku 1975
  8. zákon č. 57/1975 Zb.
  9. Důvodová zpráva k zákonu č. (57)/1975 Sb. [4]
  10. MIKULČÁK, J. et al. Matematické fyzikálne chemické tabuľky pre stredné všeobecnovzdelávacie školy. 1. vydanie. Bratislava: SPN, 1967. S. 170-172
  11. JELÍNKOVÁ, R.: (Recenzia:) K. KOŠŤÁL: SBÍRKA FYZIKÁLNÍCH VZORCŮ A POUČEK, 4. vydání. Práce - SNTL Praha 1970, 407 stran, cena 29,— Kčs. In: Pokroky matematiky, fyziky a astronomie , roč. 17 (1972), č. 3, 174--[176a] dostupné online
  12. váha. In: Technický slovník naučný 8 T – Ž. Praha : Encyklopedický dům, 2005. ISBN 80-7335-080-7. s. 270.
  13. váha. In: BELŠÍNKOVÁ, Otília, ed. et al. Malá slovenská encyklopédia. Bratislava: Encyklopedický ústav SAV, 1993. ISBN 80-85584-12-3.
  14. váha. In: Krátky slovník slovenského jazyka, 2003 dostupné online
  15. Síla tíže. In: Technický naučný slovník T – Ž. Praha, Bratislava : SNTL, SVTL, 1964. S. 392