Номер 5, страница 54, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

5. В чем заключается многогранность понятия масса?

5. В чем заключается многогранность понятия масса?

Многогранность понятия "масса" в физике заключается в том, что оно проявляется в двух, на первый взгляд, независимых свойствах тел: их инертности и их способности к гравитационному взаимодействию. Это приводит к различению двух видов массы: инертной и гравитационной.

Инертная масса ($m_и$) — это мера инертности тела, то есть его свойства сопротивляться изменению своей скорости под действием силы. Чем больше инертная масса, тем труднее изменить состояние движения тела (разогнать его или затормозить). Эта масса фигурирует во втором законе Ньютона: $ \vec{F} = m_и \vec{a} $, где $ \vec{F} $ — сила, а $ \vec{a} $ — ускорение. Инертная масса показывает, какое ускорение получит тело под действием определённой силы.

Гравитационная масса ($m_г$) — это мера гравитационного взаимодействия. Она определяет, с какой силой тело притягивается к другим телам и с какой силой оно само создает гравитационное поле. Эта масса входит в закон всемирного тяготения Ньютона: $ F_g = G \frac{m_{г1} m_{г2}}{r^2} $, где $F_g$ — сила гравитационного притяжения, $\text{G}$ — гравитационная постоянная, а $\text{r}$ — расстояние между телами.

Фундаментальным принципом современной физики является принцип эквивалентности, который гласит, что инертная и гравитационная массы любого тела строго пропорциональны друг другу. В соответствующей системе единиц их можно считать равными ($m_и = m_г$). Этот экспериментально подтвержденный факт лежит в основе общей теории относительности Эйнштейна и объясняет, почему все тела в вакууме падают с одинаковым ускорением независимо от их массы.

Кроме того, в специальной теории относительности масса проявляет себя как одна из форм энергии, что выражается знаменитой формулой $E_0 = mc^2$, связывающей массу покоя тела ($\text{m}$) с его энергией покоя ($E_0$).

Ответ: Многогранность понятия массы заключается в том, что она одновременно является мерой инертности тела (инертная масса) и мерой его гравитационных свойств (гравитационная масса). Экспериментально установлено, что эти две величины эквивалентны. Также масса связана с энергией, что является еще одной гранью этого понятия.