Pengertian Massa dan Konsep yang Menggunakan Massa

Dalam fisika , massa adalah properti dari tubuh fisik . Ini adalah ukuran dari obyek resistensi untuk percepatan (perubahan keadaan dari gerak ) ketika gaya diterapkan. Dan berikut penjelasan tentang pengertian dan konsep yang menggunakan massa semoga bermanfaat!

Massa dalam fisika merupakan kuantitas materi di dalam benda terlepas dari volume atau kekuatan apapun yang bekerja padanya. Istilah tersebut jangan sampai tertukar dengan berat badan, yang merupakan ukuran dari gaya gravitasi (lihat gravitasi) yang bekerja pada benda.

Dalam kondisi biasa massa benda dapat dianggap konstan; beratnya, namun, tidak konstan, karena gaya gravitasi bervariasi dari tempat ke tempat. Ada dua cara untuk mengacu pada massa, tergantung pada hukum fisika mendefinisikannya: massa gravitasi dan massa inersia.

Massa gravitasi tubuh dapat ditentukan dengan membandingkan tubuh pada balok keseimbangan dengan satu set massa standar; dengan cara ini faktor gravitasi dihilangkan. Massa inersia tubuh adalah ukuran resistensi tubuh terhadap percepatan oleh beberapa kekuatan eksternal. Satu tubuh memiliki dua kali lebih banyak massa inersia seperti tubuh lain jika ia menawarkan dua kali lebih banyak kekuatan bertentangan dengan percepatan yang sama.

Semua bukti tampaknya menunjukkan bahwa massa gravitasi dan inersia dari benda yang sama, seperti yang dituntut oleh prinsip kesetaraan relativitas Einstein; sehingga di lokasi yang sama sama (inersia) massa memiliki bobot yang sama. Karena nilai numerik untuk massa benda adalah di mana saja sama di dunia, digunakan sebagai dasar acuan bagi banyak pengukuran fisik, seperti kepadatan dan kapasitas panas.

Menurut teori relativitas khusus, massa tidak sepenuhnya konstan tetapi meningkat dengan kecepatan sesuai dengan rumus m = m₀/1 – v² / c 2, art / mass.gif dimana m 0 adalah massa sisa tubuh , v adalah kecepatan, dan c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa. peningkatan massa ini, bagaimanapun, tidak menjadi cukup sampai kecepatan yang sangat besar yang mencapai. Massa seluruh tubuh adalah massa pada kecepatan nol. Teori relativitas khusus juga mengarah ke Einstein hubungan massa-energi, E = mc², di mana E adalah energi, dan m dan c adalah (relativistik) massa dan kecepatan cahaya, masing-masing. Karena kesetaraan ini massa dan energi, hukum kekekalan energi itu diperluas untuk mencakup massa sebagai bentuk energi.

Satuan-satuan massa

Alat yang digunakan untuk mengukur massa biasanya adalah timbangan. Dalam satuan SI, massa diukur dalam satuan kilogram, kg. Terdapat pula berbagai satuan-satuan massa lainnya, misalnya:

gram: 1 g = 0,001 kg (1000 g = 1 kg)
ton: 1 ton = 1000 kg
MeV/c² (Umumnya digunakan untuk mengalamatkan massa partikel subatom.)

Pada situasi normal, berat suatu objek adalah sebanding dengan massanya. Namun perbedaan antara massa dengan berat diperlukan untuk pengukuran berpresisi tinggi.
Oleh karena hubungan relativistik antara massa dengan energi, adalah mungkin untuk menggunakan satuan energi untuk mewakili massa. Sebagai contoh, eV normalnya digunakan sebagai satuan massa (kira-kira 1,783×10⁻³⁶ kg) dalam fisika partikel

Konsep yang menggunakan massa

Berat, Hukum Kedua Newton – massa memiliki peran sentral dalam menentukan perilaku benda. Newton Hukum Kedua berhubungan dengan gaya F yang diberikan dalam benda yang memiliki massa m, dengan percepatan a dalam rumus F = ma
Momentum – massa berkaitan momentum benda (P), untuk kecepatan linier (V) dalam persamaan P = mv
Energi Kinetik- massa berkaitan energi kinetik (EK) untuk kecepatan (v) dalam EK = ½ m v²

Dalam ilmu fisika, kita dapat secara konseptual membedakan paling tidak tujuh corak massa ataupun tujuh fenomena fisika yang dapat dijelaskan menggunakan konsep massa:

Massa inersia merupakan ukuran resistansi suatu objek untuk mengubah keadaan geraknya ketika suatu gaya diterapkan. Ia ditentukan dengan menerapkan gaya ke sebuah objek dan mengukur percepatan yang dihasilkan oleh gaya tersebut. Objek dengan massa inersia yang rendah akan berakselerasi lebih cepat daripada objek dengan massa inersia yang besar. Dapat dikatakan, benda dengan massa yang lebih besar memiliki inersia yang lebih besar.
Jumlah materi pada beberapa jenis sampel dapat ditentukan secara persis melalui elektrodeposisi ataupun proses-proses lainnya. Massa persis suatu sampel ditentukan dengan menghitung jumlah dan jenis atom-atom yang terdapat di dalamnya. Selain itu, dihitung pula eneri yang terlibat dalam pengikatan atom-atom tersebut (bertanggung jawab terhadap defisit massa ataupun massa yang hilang).
Massa gravitasional aktif merupakan ukuran kekuatan fluks gravitasional. Medan gravitasi dapat diukur dengan mengizinkan suatu objek jatuh bebas dan mengukur perpecapatan jatuh bebas benda tersebut. Sebagai contoh, suatu objek yang jatuh bebas di Bulan akan menerima medan gravitasi yang sedikit, sehingga berakselerasi lebih lambat daripada apabila benda tersebut jatuh bebas di bumi. Medan gravitasi bulan lebih lemah karena Bulan memiliki massa gravitasional aktif yang lebih kecil.
Massa gravitasional pasif merupakan ukuran kekuatan interaksi suatu objek dengan medan gravitasi. Massa gravitasional pasif ditentukan dengan membagi berat objek dengan percepatan jatuh bebas objek itu sendiri. Dua objek dalam medan gravitasi yang sama akan mengalami percepatan yang sama. Namun objek dengan massa gravitasional pasif lebih kecil akan mengalami gaya yang lebih kecil (berat lebih ringan daripada objek dengan massa gravitasiional pasif yang besar.
Energi juga bermassa menurut prinsip kesetaraan massa-energi. Kesetaraan ini dapat terlihat pada proses fusi nuklir dan lensa gravitasi. Pada fusi nuklir, sejumlah massa diubah menjadi energi. Pada fenomena pelensaan gravitasi pula, foton yang merupakan energi memperlihatkan perilaku yang mirip dengan massa gravitasional pasif.
Pelengkungan ruang waktu adalah manifestasi relativistik akan keberadaan massa. Pelengkungan ini sangatlah lemah dan sulit diukur. Oleh karena itu, fenomena ini barulah ditemukan setelah teori relativitas umum Einstein memprediksinya. Jam atom dengan presisi yang sangat tinggi ditemukan berjalan lebih lambat di bumi dibandingkan dengan jam atom yang berjalan di ruang angkasa. Perbedaan waktu ini dinamakan dilasi waktu gravitasional.
Massa kuantum merupakan perbedaan antara frekuensi kuantum suatu objek dengan bilangan gelombangnya: $m^{2}=\omega ^{2}-k^{2}$ . Massa kuantum sebuah elektron dapat ditentukan menggunakan berbagai macam spektroskopi dan utamanya berkaitan erat dengan tetapan Rydberg, jari-jari Bohr, dan jari-jari elektron klasik. Massa kuantum benda yang lebih besar dapat diukur secara langsung menggunakan timbangan watt.