La massa - MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE

fisica

La massa

Grandezza fisica che esprime sia l'attitudine di un corpo a opporsi alle variazioni del suo stato di quiete o di moto (ossia ne fornisce una misura dell'inerzia), sia la sua caratteristica di essere sottoposto alla forza di gravità.

MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE

Esistono due tipi di massa, la cui definizione viene ricondotta a due principi fisici differenti. La massa 838e49i inerziale è definita in base alla seconda legge di Newton (F = ma), come la costante di proporzionalità tra la forza applicata a un corpo e l'accelerazione che esso acquista per effetto di tale forza. Essa esprime quindi l'inerzia del corpo, ovvero una forma di "resistenza" che il corpo stesso offre all'azione di cause che possono alterare il suo stato dinamico (a parità di forza applicata, maggiore è la massa inerziale, minore è l'accelerazione acquistata dal corpo).

La massa gravitazionale è invece definita in base alla legge di gravitazione universale (F GmM/R2), secondo la quale due corpi aventi masse rispettivamente pari a m e M interagiscono per mezzo di una forza attrattiva di intensità direttamente proporzionale al prodotto delle due masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. Questa legge si applica sia al moto dei pianeti (e costituisce la giustificazione teorica delle leggi che ne regolano il moto ), sia a un corpo in caduta libera sulla superficie terrestre

Massa e relatività

La massa gravitazionale coincide con quella inerziale per tutti i corpi, e l'equivalenza tra le due grandezze diviene di estrema importanza nella teoria della relatività generale formulata da Albert Einstein. Un altro contenuto fondamentale della teoria della relatività riguardante la massa dei corpi è l'affermazione dell'equivalenza tra massa ed energia: questa legge non ha conseguenze nell'ambito della fisica classica, ma diviene molto importante nell'ambito della fisica moderna. La relatività ristretta infatti prevede che la massa di un corpo vari con la velocità del corpo stesso, e che lo scostamento tra il valore della massa a riposo (la massa del corpo in quiete) e quello della massa in moto divenga apprezzabile quando la velocità si approssima a quella della luce nel vuoto, ovvero a 300.000 km/s. A tali velocità, caratteristiche delle particelle prodotte nelle reazioni nucleari, o raggiunte dalle particelle grazie agli acceleratori, la massa può essere convertita in energia e viceversa, secondo la celebre equivalenza di Einstein E = mc2.

Quando fu creato il sistema metrico, il chilogrammo fu definito come la massa di un decimetro cubo di acqua distillata alla temperatura di 4 °C. Questa definizione risultò tuttavia imprecisa a causa dell'impossibilità pratica di disporre di acqua sufficientemente priva di impurezze; di conseguenza, nel 1889, si assunse come campione primario di massa il cilindro di platino-iridio attualmente conservato presso il Bureau International des Poids et Mesures di Sèvres.

Il chilogrammo è rimasto la sola unità fondamentale del Sistema Internazionale definita sulla base di un campione materiale. Sono quindi allo studio tecniche atte a ridefinirlo sulla base di costanti universali o grandezze internazionali, come tutte le altre unità di misura fondamentali. Le tecniche in esame sono attualmente due: una fa riferimento al numero di Avogadro, l'altra alla costante di Planck.