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 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,%)