Što je fizika mase?

Fizika mase proučava masu i njezina svojstva u odnosu na različite sile. Ljudi koji nisu svjesni specifičnih definicija često se miješaju s masom s težinom. Težina se, međutim, odnosi na količinu gravitacije koja je potrebna za povlačenje objekta prema dolje, dok je masa zapravo povezana s količinom tvari unutar tijela, koja ostaje nepromijenjena bez obzira na okolinu. Samu masu fizika mase proučava i kao gravitacionu masu i kao inercijsku masu.

Razumijevanje razlike između težine i mase važno je za razumijevanje fizike mase. Gravitacija je sila kojom sva tijela u svemiru djeluju jedno na drugo, a u slučaju planeta, poput Zemlje i Jupitera, ova sila je prilično značajna i čak drži Mjesec u Zemljinoj orbiti. Zemljina gravitacija, djelujući na objekte, vuče ih prema dolje, a težina je mjera sile gravitacije koja je potrebna da se objekti drže na zemlji. Kažu da ljudi teže manje na Mjesecu nego na Zemlji jer Mjesec nema toliku gravitaciju kao Zemlja. Masa objekta je, s druge strane, ista, bez obzira na okolnu gravitacijsku situaciju.

Pojam mase može se činiti teškim za shvatiti, ali to je jednostavno količina “stvari” koja čini predmet ili biće. Fizika mase dijeli masu na gravitacijsku masu i inercijsku masu. Gravitacijska masa se mjeri tako da se objekt nepoznate mase stavi na skup vage s objektom poznate mase na drugoj strani. Gravitacijska sila na svaki objekt bit će ista, što omogućuje da se masa nepoznatog objekta odredi pomoću poznate mase drugog objekta.

Inercijska masa povezana je s Newtonovim zakonom gibanja. Ovaj zakon kaže da je sila jednaka masi pomnoženoj s akceleracijom (F=ma), te je stoga logički ekvivalentan tvrdnji da je masa sila podijeljena s akceleracijom (m=F/a). Fizika mase definira inerciju kao otpor objekta kretanju kada se na njega primjenjuje sila. Primjenom poznate sile na objekt i korištenjem Newtonove jednadžbe može se pronaći inercijska masa objekta. Čini se da je inercijska masa uvijek jednaka gravitacijskoj masi, koliko nam naše mjerne sposobnosti dopuštaju da odredimo.