Hva er forholdet mellom masse og tröghet

Masse og tröghet

Vilkårene masse og treghet er begge viktige konsepter i klassisk samt moderne fysikk. Forholdet mellom masse og treghet er det inerti er et begrep som kvalitativt beskriver et stoffs evne til å motstå endringer i bevegelsesstatus, samtidig som masse gir en kvantitativ verdi for treghet. Men begrepet masse brukes ikke bare til å kvantifisere tröghet, men også å kvantifisere andre fysiske egenskaper av et stoff også.

Hva er tretthet

Inerti er et begrep som kvalitativt beskriver et objekts motvilje mot å endre bevegelsesstatus. På grunn av treghet:

• Et objekt i ro har en tendens til å hold deg i ro og,
• Et objekt i bevegelse har en tendens til å bevege seg på konstant hastighet i en rett linje.

Dette betyr at en kraft må brukes for å bevege en kropp i ro, eller for å endre bevegelseshastighet eller bevegelsesretning for en kropp som allerede er i bevegelse.

Tretthetskonceptet, som det er kjent i dag, ble utviklet av Galileo. Forut for ham trodde de fleste at "kroppens" naturlige tilstand er å holde seg i ro. De hevdet at når et objekt ruller langs bakken, blir det til slutt stoppet fordi det prøver å nå den "naturlige tilstanden" av hvile. Men Galileo, og senere Newton, hevdet at i dette tilfellet kommer objektet til hvile fordi det er krefter som motsetter objektet, mens selve objektet forsøker å opprettholde sin bevegelsesstatus.

Galileo Galilei var en pioner i å utvikle ideene om treghet i klassisk fysikk.

Hva er masse

Massen har flere forskjellige beskrivelser i fysikk, og i en av disse beskrivelsene er masse en kvantitativ treghetsmåling. Jo mer masse en gjenstand har, desto vanskeligere er det for en kraft til å endre objektets bevegelsestilstand (når vi sier "tilstand av bevegelse" her, at inkluderer også "hvilestillingen"). Når masse brukes som en treghetsmåling, kalles den treg masse. I klassisk fysikk kommer begrepet trangsmasse opp i Newtons andre lov om bevegelse.

Ifølge Newtons andre lov, hvis en resulterende kraft  virker på et objekt av masse , det ville gi en akselerasjon  til objektet i retning av kraft. Disse mengdene er relatert til:

En akselerasjon er en endring i objektets bevegelsestype. I følge denne formelen er det nødvendig med en større kraft for å gi samme akselerasjon til en kropp som har en større masse. Så her, masse er mengden som motstår endringer i kroppens tilstand av bevegelse, og derfor er masse en treghetsmåling.

Imidlertid er masse også brukes i en annen sammenheng: å kvantifisere krefter av gravitasjonsattraksjon mellom objekter. I denne forstand er begrepet aktiv gravitasjonsmasse refererer til hvor sterkt et gravitasjonsfelt som en gjenstand kan produsere. Begrepet passiv tyngdekraft masse beskriver hvor sterkt en gjenstand samhandler med gravitasjonsfeltet opprettet av et annet objekt. I klassisk fysikk brukes verdiene av "masse" brukt i Newtons gravjonsloven er disse gravitasjonsmassene. Selv om betydningen av masse er konseptuelt forskjellig under disse to sammenhenger, ifølge ekvivalensprinsippet Generelt relativitet, tyngdekraft og tröghetsmasser av objekter er likeverdige. Eksperimentelt har ekvivalensen mellom tyngdekraft og trellmasse blitt bekreftet til en høy nøyaktighet på 5 deler i 10^{14 [1]}.

Hva er forholdet mellom masse og tretthet

Inertia er en kvalitativ beskrivelse som beskriver et objekts evne til å motstå endringer i bevegelsestilstanden. 

Masse er en fysisk mengde som indikerer et objekts treghet. Det er kvantitativt.

Masse beskriver ikke bare et objekts evne til å motstå endringer i bevegelsestilstanden, men også hvordan objekter påvirker gravitasjonskrefter. Teknisk sett, treghet er ikke opptatt av hvordan en gjenstand samhandler med gravitasjonskrefter. Det ser imidlertid ut til at et objekts evne til å motstå endringer i bevegelse og dets evne til å samhandle via tyngdekraften, er kvantitativt ekvivalent.

referanser

1. O'Donnell, P.J. (2015). Essential Dynamics and Relativity. Taylor & Francis.

Bilde Courtesy

"Portrett av Galileo Galilei" av Justus Susterman (1597-1681) [Public Domain], via Wikimedia Commons