Wejdź na Mount Everest i na pewno stracisz na wadze, ale nie z powodu ćwiczeń. Osoba stojąca na poziomie morza waży nieco więcej niż na szczycie góry. Waga jest miarą siły grawitacji oddziałującej na obiekt. I różni się w zależności od lokalizacji.
Masa to zupełnie inna bestia, która okazała się niezwykle trudna do zdefiniowania . Chociaż jest to trochę nadmierne uproszczenie, na lekcjach fizyki uczniom mówi się, że masa oznacza dwie kluczowe cechy obiektu. Pierwsza to ilość zawartej w nim materii. Drugi to zdolność rzeczy do przeciwstawiania się zmianom stanu jej ruchu. (Nazywamy to zjawisko „bezwładnością”). W przeciwieństwie do wagi, masa jest stała i pozostaje niezmienna bez względu na to, dokąd porusza się obiekt.
Nigdy nie możesz dowiedzieć się zbyt wiele o tej niezwykle ważnej właściwości; oto pięć niesamowicie fajnych ciekawostek, którymi chcieliśmy się podzielić.
1. Istnieje jednostka masy zwana „ślimakiem”
Jest częścią amerykańskiego systemu zwyczajowych jednostek i mniej popularnego brytyjskiego systemu imperialnego. W większości krajów świata preferowaną jednostką masy jest kilogram , którego tysiąc równa się tonie metrycznej. Kilogramy należą do Międzynarodowego Układu Jednostek, znanego również jako system metryczny . Podczas gdy w innych krajach są to codzienne terminy, Amerykanie są bardziej zależni od zwyczajowych jednostek amerykańskich.
Teraz możesz założyć, że odpowiedzią tego systemu na kilogram jest funt. Jednak z technicznego punktu widzenia funty są jednostkami wagi . Zarówno amerykański system zwyczajowy, jak i brytyjski system imperialny mierzą masę za pomocą innej jednostki zwanej „ ślimakiem ”. (Na Ziemi jeden ślimak waży około 32,2 funta, czyli 14,60 kilograma). Mimo to rzadko pojawia się w swobodnych rozmowach, a większość użytkowników nie zna tego terminu. To prawdziwa szkoda; wyobraź sobie fanów WrestleManii, którzy opowiadają dowcipy o ślimakach przy ringu.
2. Naukowiec, który odkrył prawo zachowania masy, został ścięty
„W każdej operacji” - napisał wielki chemik Antoine-Laurent Lavoisier - „przed operacją i po niej istnieje równa ilość materii”. Innymi słowy, masy nie można ani stworzyć, ani zniszczyć. Zasada ta została nazwana prawem zachowania masy. Eksperymenty Lavoisiera pod koniec XVIII wieku ujawniły tę ideę.
Inni naukowcy przyjęli jego odkrycia, ale kariera Lavoisiera została przerwana. Dosłownie . Kiedy nie rozkładał wody ani nie robił rdzy celowo, Lavoisier pomagał zbierać podatki dla francuskiego rządu. To spowodowało, że został zgilotynowany w 1794 r., Po tym, jak siły rewolucyjne oskarżały go o „spisek przeciwko narodowi francuskiemu”.
3. Jest to część najsłynniejszego równania, jakie kiedykolwiek napisano
Oczywiście mówimy o E = mc 2 . Mówiąc prostym językiem, energia (E) jest równa masie (m) pomnożonej przez prędkość światła (c) do kwadratu. Albert Einstein omówił drugą stronę tego równania w klasycznym artykule opublikowanym 27 września 1905 roku. Nawiasem mówiąc, miał wtedy zaledwie 26 lat.
Powiedział Einstein: „Ze specjalnej teorii względności wynikało, że masa i energia są tylko różnymi przejawami tej samej rzeczy - pojęciem nieco nieznanym dla przeciętnego umysłu”.
Zatem we wszystkich obiektach posiadających masę znajduje się nieodłączna energia. Przełom Einsteina wyjaśnia, dlaczego każdy atom jest nieco mniej masywny niż suma jego części (a mianowicie protonów, neutronów i elektronów, które go tworzą). I ta sama zależność energia / masa, którą zaobserwował, odpowiada za niszczycielską moc bomb atomowych.
4. Światło składa się z „bezmasowych cząstek”
Fotony to podstawowe cząsteczki światła. Eksperci opisują je jako „bezmasowe”. Widzisz, prędkość poruszającego się obiektu zawsze zmienia jego masę. Ponieważ może to skomplikować dyskusje naukowe, kiedy fizycy mówią o masie danego ciała lub cząstki, zwykle mają na myśli jego masę spoczynkową . Zasadniczo jest to masa, jaką posiada, gdy jego prędkość jest równa zeru. Neutrony, protony i elektrony mają masy spoczynkowe - ale fotony nie ! Ani gluony, inny typ cząstek subatomowych.
5. Ziemia ma wspólny „środek masy” z Księżycem
Masa Ziemi jest 81 razy większa niż księżyca; ta dysproporcja ma głęboki wpływ na ich relacje. Kiedy masz dwa lub więcej ciał niebieskich - jak księżyce, planety i słońca - krążą wokół siebie, tak naprawdę krążą one wokół wspólnego środka masy. Nazywany barycenter, jego lokalizacja zależy od uczestników.
Jeśli dwa obiekty o tej samej masie zaczną okrążać się nawzajem, ich środek bariery będzie znajdował się bezpośrednio między nimi . Ale ponieważ Ziemia jest o wiele większa od Księżyca, centrum barykady Ziemia-Księżyc znajduje się głęboko w naszym rodzimym świecie. A jednak Ziemia nadal kręci się wokół niej, tak jak robi to księżyc.
Teraz to jest interesujące
W większości przypadków ponad 99,9% masy atomu pochodzi z jądra. Protony i neutrony są elementami budulcowymi jąder - a każdy z nich jest około 2000 razy masywniejszy niż otaczające je elektrony.
