Massa

Massa (saka basa basa Yunani μάζα) yaiku sipat fisika saka dzat kang minangka njlèntrèhaké macemé kelakuané objek kang dititeni. Ning kagunaané nggal dina, massa racaké dipadhakaké karo berat. Nanging miturut pamahaman ilmiah modern, berate dzat iku diakibataké déning interaksi massa karo medan gravitasi.

Tuladhané iku, aboté dzat sing digawa déning wong sing ana ning Bumi bisa mengasosiasi aboté dzat iku karo istilah massané. Asosiasi iki bisa uga diterima kanggo dzat-dzat liyané sing ana ning Bumi. Nanging bedha manèh manawa dzat iku ana ing Bulan, aboté bakal luwih entheng lan luwih gampang digotong, nanging massané tetap padha.

Awaké manungsa kang dijangkepi karo indera-indera perasa kang nggawe awak iki bisa ngrasakaké fenomena-fenomena kang warna-warna anané diasosiasikaké karo massa.

Newton

Konsep modern massa kawanuhaké déning Sir Isaac Newton (1642-1727) yaiku gravitasi lan inersia kang dikembangaké. Sadurungé, ana fenomena gravitasi lan inersia dideleng dadi masalah kang bedha lan ora duwé gayutan. Nanging, Isaac Newton nggabungaké fenomena-fenomena iki lan ngendika manawa kabèh fenomena iki disebabaké amarga anané massa.

Ékan-ékan massa

Piranti kang minangka ngukur massa racaké iku timbangan. Ning ékan SI, massa diukur ning ékan kilogram, kg. Ana uga ékan massa liyané, kaya ta:

• gram: 1 g = 0,001 kg (1000 g = 1 kg)
• ton: 1 ton = 1000 kg
• MeV/c² (Lumrahé minangka ngemataké massa partikel subatom.)

Ning kaanan kang normal, aboté objek iku sabanding karo massané. Nanging kanggo ngerteni bedhané massa karo abot diperlukaké pangukuran kang presisiné gedhé. Mulané iku amarga anané relativistik antarané massa karoan ènergi, iku bisa minangka ékan ènergi makili massa. Tuladjané, eV normalé minangka ékan massa (kira-kira 1,783×10⁻³⁶ kg) ning ngèlmu fisika partikel.

Ringkesan saka konsèp massa lan formalisme

Ning ngèlmu mekanika klasik, massa duwé peranan kang wigati kanggo nentukaké sipat-sifaté dzat. Hukum Newton kang kaping loro njlèntrèhaké manawa gaya F yaiku massa benda (m) dipingaké karo percepatan a:

$\mathbf {F} =m\mathbf {a} \,.$

Ora namung iku, massa uga ana gayutané karo momentum p lan kecepatan v rumusé:

$\mathbf {p} =m\mathbf {v} \,,$

uga ènergi kinetik E_k dietung karo kecepatané, rumusé:

$E_{k}={\tfrac {1}{2}}mv^{2}\,.$

Diagram kang ana ing dhuwur iki nggambaraké gayutané limang sipaté massa karo tetapan proporsionalitasé kang diubungaké karo limang konsèp. Nggal sampel massa dipercaya duwé limang sipat, Nanging amarga iku aji tetapan proporsionalitas kang gedhé, lumrahé angèl banget anggoné verifikasikaké punjul loro utawa telung sipat kang ana ing sampel massa tartemtu.

* Jari-jari Schwarzschild ($r_{s}$) makili kamampuan massa kang bisa mlengkungaké ruang lan wektu.

* Parameter gravitasional standar ($\mu$) makili kamampuan benda masif nglakokaké gaya gravitasi Newton déning benda liyané.

* Massa inersia ($m$) makili respon Newtonian massa déning gaya.

* Energi diam ($E_{0}$) makili kamampuan massa diowah dadi wujud ènergi liyané.

* Panjang gelombang Compton ($\lambda$) makili respon kuantum massa déning geometri lokal.

Ning ngèlmu fisika, bisa dibagi kanthi konseptual mbedakaké paling ora pitung macem massa utawa pitung fenomena fisika kang bisa dijlentrehaké migunakaké konsèp massa:

• Massa inersia yaiku ukuran resistansi objek kanggo ngubah kaanan obahé nalika gaya diterapké. Ditentukaké kanthi cara nerapaké gaya mring objek lan ngukur percepatan kang dikasilaké déning gayaiku. Objek benda kang massané luwih gedhé duwé inersia kang luwih gedhé uga.
• Gunggungé materi bisa dietung kanthi teliti nganggo prosès elektrodeposisi utawa prosès-prosès liyané. Massa persis sampel ditentukaké karo ngitung gunggung lan jinis atom-atom kang ana ing jeroné. Ora namung iku, ènergi kang digunakaké nalika pengikatan atom-atom uga digunggung.
• Massa gravitasional aktif yaiku ukuran kakuwatan fluks gravitasional. Medan gravitasi bisa diukur kanthi cara nibakaké objek tiba lan ngukur perpecapatan tibané benda iku. Contoné, objek kang tiba ning Bulan bakal kena medan grafitasi kang cilik, mula akselerasiné luwih lendhek tinimbang benda iku tiba ning Bumi. Medan gravitasi bulan luwih cilik amarga Bulan duwé massa gravitasional aktif kang luwih cilik.
• Massa gravitasional pasif yaiku ukuran kakuwatan interaksi déning objek karo medan gravitasi. Massa gravitasional pasif ditemtukaké karo mbagi aboté objek karo percepatan tiba bébas objek iku. Ana rong objek ning medan gravitasi kang padha bakal ngalami percepatan kang padha. Nanging objek karo massa gravitasional pasif luwih cilik bakal nemuni gaya kang luwih cilik.
• Energi uga duwé massa miturut prinsip kesetaraan massa-ènergi. Kesetaraan iki bisa dingerteni saka prosès fusi nuklir lan lensa gravitasi. Ning fusi nuklir, ana massa diowah dadi ènergi, foton kang kagolong ènergi bisa diweruhi liwat kedaden kang memper karo massa gravitasional pasif.
• Pelengkungan ruang waktu yaiku manifestasi relativistik anané masaa. Pelengkungan iki cilik banget lan angèl ngukuré. Mula iku, fenomena iki tembe baé tinemu sawisé téyori relativitas umum Einstein mrediksikaké. Jam atom karo presisi kang dhuwur banget tinemu lumaku luwih lendhek daripada jam atom kang digunakaké ning ruang akasa. Bedhané wektu iki dijenengi dilasi waktu gravitasional.
• Massa kuantum yaiku béda watara frekuensi kuantum suatu objek karo bilangan gelombangé: $m^{2}=\omega ^{2}-k^{2}$. Massa kuantum elektron bisa ditentukaké migunakaké spektroskopi kang akèh macemé lan racaké digathukaké karo tetapan Rydberg, jari-jari Bohr, lan jari-jari elektron klasik. Massa kuantum benda kang luwih gedhé bisa baé diukur kanthi langsung minggunakaké timbangan watt.