Unterschied zwischen Trägheitsmasse und Ruhemasse

Hauptunterschied - Trägheitsmasse gegen Restmasse

Die klassische Physik identifiziert nur zwei Arten von Massen, die als Trägheitsmasse und Gravitationsmasse bezeichnet werden. In der relativistischen Physik werden jedoch drei Arten von Massen diskutiert: Ruhemasse, Trägheitsmasse und Gravitationsmasse. Nach dem Äquivalenzprinzip in der Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie müssen die Trägheitsmasse und die Gravitationsmasse gleich sein. Das Konzept der Ruhemasse ist ein neues Konzept, das in der klassischen Physik nicht diskutiert wird. In der modernen Physik ist das Konzept der Ruhemasse sehr wichtig, besonders wenn es sich um niederenergetische Teilchen handelt. Der Hauptunterschied zwischen Trägheitsmasse und Ruhemasse ist der Die Ruhemasse ändert sich nicht mit der Geschwindigkeit des Partikels in Bezug auf den Beobachter, während die Trägheitsmasse mit der Relativgeschwindigkeit des Partikels in Bezug auf den Beobachter zunimmt. 

Dieser Artikel behandelt,

1. Was ist die Trägheitsmasse? - Definition, Formel, Eigenschaften und Eigenschaften 

2. Was ist die Ruhemesse? - Definition, Formel, Eigenschaften und Eigenschaften 

3. Was ist der Unterschied zwischen der Trägheitsmasse und der Ruhemasse??

Was ist eine Trägheitsmasse?

Gemäß dem zweiten Newtonschen Bewegungsgesetz ist die äußere Kraft, die auf einen Körper wirkt, umgekehrt proportional zu seiner Beschleunigung. Die Proportionalitätskonstante ist die Trägheitsmasse des Körpers. Wenn die auf den Körper wirkende Kraft F ist, ist die Trägheitsmasse (m) des Körpers grundsätzlich gegeben durch,

m = F / a

wo a, ist die Beschleunigung des Körpers. Die Trägheitsmasse eines Körpers ist ein Maß für seinen Widerstand gegen jede Änderung seines Bewegungszustands. Je höher die Trägheitsmasse, desto höher die Kraft, die erforderlich ist, um einen bestimmten Körper auf eine bestimmte Beschleunigung zu beschleunigen.

Manchmal ist die Trägheitsmasse auch als bekannt relativistische Masse. Nach dem Äquivalenzprinzip in der Allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein sind die Trägheitsmasse und die Gravitationsmasse gleich.

Was ist Ruhemesse?

In der klassischen Physik wurde die Masse eines Objekts als konstant angesehen. Es wurde als inhärente Eigenschaft eines gegebenen Objekts betrachtet. Aber in der modernen Physik ist Masse nicht unveränderlich. Sie nimmt mit der relativen Geschwindigkeit des Körpers zu. Die Masse eines sich bewegenden Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt ist umgekehrt proportional zur Masse, der Ruhemasse oder invariante Masse (auch bekannt als richtige Masse) vom Körper. Die Ruhemasse eines bestimmten Objekts oder Partikels ändert sich nicht mit seiner Geschwindigkeit. Die Ruhemasse eines gegebenen Partikels ist die Masse in seinem Ruherahmen. Es ist eine inhärente Eigenschaft eines gegebenen Teilchens. Im Allgemeinen wird die Ruhemasse eines Partikels mit m bezeichnet₀. Wenn sich das Teilchen mit der Geschwindigkeit v in Bezug auf den Beobachter bewegt, ist die Masse (m) des Teilchens gegeben durch,

So ist die Ruheenergie (E) eines Partikels mit einer Ruhemasse von m₀ ist gegeben durch E = m₀c². Dabei ist c die Lichtgeschwindigkeit durch ein Vakuum. Die Ruhemasse eines Photons ist Null.

Unterschied zwischen Trägheitsmasse und Ruhemasse

Definition

Menge, die übrig bleibt: Die Ruhemasse ist die Masse eines Körpers, die gemessen wird, wenn der Körper relativ zu einem Beobachter ruht, eine inhärente Eigenschaft des Körpers.

Trägheitsmasse: Die Trägheitsmasse ist die Masse eines Körpers, die durch das zweite Bewegungsgesetz aus der Beschleunigung des Körpers bestimmt wird, wenn er einer Kraft ausgesetzt wird, die nicht auf die Schwerkraft zurückzuführen ist.

Art der Menge

Menge, die übrig bleibt: Die Ruhemasse ist eine inhärente Menge eines gegebenen Partikels, die sich nicht mit der Geschwindigkeit des Partikels in Bezug auf den Beobachter ändert.

Trägheitsmasse: Die Trägheitsmasse eines Partikels nimmt mit der relativen Geschwindigkeit des Partikels in Bezug auf den Beobachter zu. Die Trägheitsmasse eines gegebenen Systems ist größer oder gleich seiner Ruhemasse.

Oberer und unterer Grenzwert

Menge, die übrig bleibt: Die Restmasse eines gegebenen Partikels ändert sich überhaupt nicht.

Trägheitsmasse: Wenn ein bestimmtes Teilchen in Bezug auf den Beobachter ruht, ist die Trägheitsmasse gleich ihrer Ruhemasse. Es ist die niedrigste Trägheitsmasse des Partikels. Die Masse eines Partikels erreicht jedoch unendlich, wenn die Geschwindigkeit des Partikels relativ zum Beobachter die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Gemäß der Theorie der speziellen Relativitätstheorie benötigt ein Teilchen unendlich viel Energie, um auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Bedeutung

Menge, die übrig bleibt: Wenn sich ein gegebenes Teilchen relativ zum Beobachter mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt, ist die Masse des Teilchens sehr nahe an seiner Ruhemasse. Bei hohen Geschwindigkeiten bleibt die Ruhemasse jedoch unverändert, während die Masse des Partikels mit der Geschwindigkeit dramatisch ansteigt.

Trägheitsmasse: Bei sehr hohen Geschwindigkeiten ist die Masse eines gegebenen Teilchens viel größer als seine Ruhemasse.

Additivität 

Menge, die übrig bleibt: Restmasse ist nicht additiv.

Trägheitsmasse: Die Trägheitsmasse ist additiv.

Gleichwertigkeit

Menge, die übrig bleibt: Die Masse der Ruhe entspricht weder der Masse noch der Energie.

Trägheitsmasse: Die Trägheitsmasse entspricht der Masse und der Energie der Schwerkraft.