Masa

Masa jest jedną z podstawowych wielkości fizycznych, która charakteryzuje ciała fizyczne pod względem ich zdolności do stawiania oporu podczas zmian ruchu (bezwładność, inercja). Im większą masę posiada ciało, tym trudniej zmienić jego stan ruchu (na przykład przyspieszyć lub spowolnić jego ruch). Masa jest często mylona z inną wielkością fizyczną - ciężarem. Ciężar jest zależny od masy, jednak nie są to wielkości równoważne. Jednostką masy jest 1 kg.

Obecna (obowiązujaca od 20 maja 2019 roku) definicja kilograma jest następująca:

Kilogram, oznaczenie kg, jest to jednostka SI masy. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej stałej Plancka h, wynoszącej 6,626 070 15×10^-34, wyrażonej w jednostce J·s, która jest równa kg·m²/s, przy czym metr i sekunda zdefiniowane są za pomocą c i ∆ν_Cs.

Wcześniejsza definicja kilograma była następująca:

1 kilogram jest równy masie wzorca platynowo-irydowego przechowywanego w Sevres pod Paryżem.

Wzorzec ma kształt walca i jest przechowywany w specjalnych warunkach. Na świecie znajdują się kopie tego wzorca na wypadek zniszczenia oryginału. Wzorzec ten ma wszystkie wady jakie może posiadać. Jest mało dostępny, nietrwały, mało dokładny, jednakże jak do tej pory nie znaleziono lepszej metody wzorcowania masy. Jak jednak mierzyć masy pojedynczych atomów, czy nawet jego składników? Stosuje się do takich celów drugi wzorzec masy, który ma zastosowanie jedynie dla bardzo małych wielkości. Wzorzec ten, choć często stosowany przez naukowców, nie należy do układu SI. Mowa tu o masie atomowej.

Masa atomu węgla ¹²C równa jest 12 jednostkom masy atomowej. Jednostkę masy atomowej oznacza się literą u.

Nie ma sensu mierzyć masy lokomotywy w jednostkach masy atomowej, tak jak nie ma sensu mierzyć mas cząstek używając wzorca platynowo-irydowego. Można jednak w sposób przybliżony podać zależność pomiędzy tymi jednostkami. Oto ona:

1 u = 1,66057 x 10 ^-27kg

Poniżej zestawiono inne jednostki masy:

Nazwa jednostki	Symbol	Przelicznik	Opis
tona	t	1 t = 1000 kg = 1 Mg	Legalna jednostka masy
kwintal	q	1 q = 100 kg	Nielegalna jednostka masy, stosowana w obrocie płodami rolnymi.
funt (ang. pound)	lb	1 lb = 0,45359273 kg	Angielska jednostka masy. 1 lb = 16 oz = 7000 gr(granów)
uncja (ang. ounce)	oz	1 oz = 0,0283495 kg	Angielska jednostka masy.
karat	kr	1 kr = 0,2 g = 0,0002 kg	Jednostka masy stosowana w jubilerstwie.
atomowa jednostka masy	u	1 u = 0,2 g = 1,66057 x 10^-27kg	Jednostka masy stosowana dla atomów i cząstek elementarnych. Jest równa 1/12 masy atomu izotopu węgla ¹²C.

Ciekawostki

Poniżej kilka przykładowych wartości mas:

Wielkość	Odległość
masa Drogi Mlecznej	2,2 x 10⁴¹ kg
masa Słońca	2 x 10³⁰ kg
masa Ziemi	6,0 x 10²⁴ kg
masa Księżyca	7,4 x 10²² kg
słoń	4,4 x 10³ kg
masa cząsteczki kurzu	7,0 x 10^-10 kg
masa atomu uranu	4,0 x 10^-26 kg
masa protonu	1,7 x 10^-27 kg
masa elektronu	9,1 x 10^-31 kg

Ciekawostki

Trudno jest oszacować masę Wszechświata. Znamy przybliżoną gęstość Wszechświata. Otóż 1 cm³ Wszechświata ma masę około 4 x 10^-30g. Większą część Wszechświata stanowi tak zwana ciemna materia - materia, której nie można zaobserwować bezpośrednio, a której istnienie zdradzają jedynie wywierane przez nią efekty grawitacyjne. Stanowi ona większość masy Wszechświata. Do dzisiaj nie wiadomo z czego się składa. Ciemna materia jest obecnie jedną z największych zagadek w fizyce.

Inne zagadnienia z tej lekcji

Długość

Długość jest jedną z podstawowych wielkości fizycznych. Jest to jeden z wymiarów przestrzeni. Długość pozwala nam ustalić położenie ciała fizycznego w przestrzeni względem innego ciała. Wielkość tę wyrażamy w układzie SI w metrach.

Czas

Czas jest podstawową wielkością fizyczną. Opisuje ona kiedy zachodzą i jak długo trwają zdarzenia. Jednostką czasu w układzie SI jest sekunda.

Test wiedzy

Sprawdź swoje umiejętności z materiału zawartego w tej lekcji.

Wybrane karty pracy

Porównywanie ciężarów.

Ile waży słoń?

Ile waży tort?

Co jest cięższe?