A massa é um conceito fundamental da física que desempenha um papel crucial na compreensão do mundo ao nosso redor. É uma propriedade inerente da matéria e é usada para medir a quantidade de matéria que um objeto contém.
A massa tem aplicações em vários campos da física, desde a mecânica clássica até a teoria da relatividade e física de partículas.
Conceito e definição de massa
A massa é definida como a medida da quantidade de matéria que um objeto contém. É uma propriedade escalar e sua unidade de medida no Sistema Internacional é o quilograma (kg).
A massa não depende da localização do objeto e é uma propriedade intrínseca de cada partícula ou corpo. Além disso, a massa é aditiva, o que significa que a massa total de um sistema é a soma das massas individuais de seus componentes.
Unidades de massa
A unidade padrão de massa no Sistema Internacional é o quilograma (kg). No entanto, o sistema anglo-saxão também usa outras unidades, como a libra (lb) ou a onça (oz).
Uma libra equivale a aproximadamente 0,4536 quilogramas e é comumente usada em países como Estados Unidos e Reino Unido para medir a massa de objetos e pessoas.
Uma onça equivale a aproximadamente 28,35 gramas. A onça é usada principalmente para medir pequenas quantidades de massa, como na indústria alimentícia.
Importância da massa na física clássica
No campo da física clássica, a massa desempenha um papel fundamental. aqui estão alguns exemplos:
Mecânica clássica
Na dinâmica, a massa desempenha um papel fundamental nas equações do movimento. De acordo com a segunda lei de Newton, a aceleração de um objeto é diretamente proporcional à força resultante aplicada a ele e inversamente proporcional à sua massa.
Isso é expresso pela equação F = ma, onde F é a força, m é a massa e a é a aceleração resultante.
Lei universal da gravitação
De acordo com a lei universal da gravitação de Newton, a força gravitacional de atração entre dois objetos é diretamente proporcional à massa de ambos os objetos e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.
Portanto, a massa de um objeto determina sua influência gravitacional sobre outros objetos e sua resposta à força gravitacional.
Conservação do momento linear
A conservação do momento linear (também conhecido como momento) depende diretamente da massa.
O princípio da conservação do momento linear afirma que a soma total dos momentos de um sistema isolado é conservada na ausência de forças externas. A massa dos objetos envolvidos em um sistema determina como o momento é distribuído e conservado nas interações entre eles.
Colisões entre objetos
A massa dos objetos em colisão afeta como o momento e a energia são transferidos durante a colisão.
A relação entre as massas dos objetos e suas velocidades antes e depois da colisão determina o resultado e a magnitude do momento e da transferência de energia.
Oscilações e vibrações
O conceito de massa também está presente no estudo das oscilações e vibrações.
Por exemplo, em um sistema massa-mola, a massa do objeto preso à mola determina a frequência e o período de oscilação. A relação entre a massa e a rigidez da mola influencia as características e o comportamento das oscilações.
Relação entre massa e energia
Dentro da física, existem vários conceitos que relacionam intimamente massa e energia. Nesta seção, destacamos dois exemplos:
Equação da energia de Einstein
A equação de Alberty Einstein, E = mc², afirma que uma quantidade de energia (E) é equivalente a uma massa (m) multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz (c²).
Essa ideia revolucionária implica que a massa pode ser convertida em energia e vice-versa, como visto em fenômenos como a fissão nuclear e a fusão nuclear.
Energia cinética
A energia cinética é definida como a energia associada ao movimento de um objeto e depende tanto de sua massa quanto de sua velocidade. A expressão matemática para calcular a energia cinética (K) é K = (1/2)·m·v 2 , onde m é a massa do objeto e v é a sua velocidade. 
A relação entre energia cinética e massa é evidente ao olhar para a fórmula. À medida que a massa de um objeto aumenta, sua energia cinética também aumenta proporcionalmente, desde que a velocidade permaneça constante.
A energia cinética é um conceito essencial em mecânica e é usada para descrever uma ampla gama de fenômenos, desde o movimento de objetos do cotidiano até o estudo de partículas subatômicas em aceleradores de partículas.