Masa spoczynkowa
Z Wikipedii
Masa spoczynkowa (in. masa niezmiennicza lub po prostu masa) - wielkość fizyczna w fizyce relatywistycznej, charakteryzująca ciało bądź układ ciał, która nie zależy od układu odniesienia. W dowolnym układzie odniesienia, masa spoczynkowa jest wyznaczona przez energie i pędy wszystkich ciał.
Spis treści |
[edytuj] Definicja
Masa spoczynkowa ciała w dowolnym układzie odniesienia jest zdefiniowana jako:
Dla układu ciał jego masa spoczynkowa jest zdefiniowana jako:
W przypadku pojedynczego ciała w układzie spoczynkowym mamy 
i wtedy:
Dla cząstek bezmasowych (np. foton) spełnione jest równanie wiążące ich energię i pęd:
-
,
zatem zgodnie z definicją te cząstki mają masę spoczynkową równą zero (co uzasadnia nazwę cząstki bezmasowe).
[edytuj] Notacja czterowektorowa
Czterowektor pędu ciała wyraża się wzorem:
Masę niezmienniczą można zapisać w tej notacji jako:
Używając konwencji sumacyjnej można powyższe zapisać jako:
Dla układu ciał możemy policzyć wypadkowy czterowektor pędu:
Dla tego układu:
[edytuj] Zastosowanie w fizyce cząstek elementarnych
W fizyce cząstek elementarnych zwykle mamy do czynienia z prędkościami relatywistycznymi. Masa niezmiennicza jest przydatna w obliczeniach ponieważ jest wielkością skalarną.
Z zasady zachowania energii wynika, że w czasie rozpadów cząstek oraz w czasie zderzeń, w wyniku których następuje produkcja nowych cząstek, całkowita energia nie zmienia się. Jednakże całkowita energia w układzie spoczynkowym jest równa masie niezmienniczej układu cząstek pomnożonej przez c2. Zatem masa niezmiennicza układu po reakcji będzie taka sama jak przed. Daje to równanie wiążące parametry kinematyczne (energie i pędy) cząstek przed i po reakcji, które często znajduje zastosowanie w obliczeniach.
[edytuj] Źródła
- Ewa Skrzypczak, Zygmunt Szefliński Fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych, wyd. 2, Warszawa, PWN 2002, s. 181, ISBN 83-01-13719-3.
[edytuj] Zobacz też
- masa
- masa relatywistyczna
