• Kako se mjeri masa i kojim mjernim instrumentom? (Josipa iz Zadra)

  • Kako? Posredno.
    S kojim instrumentom? Ovisi.

    Zašto posredno? Pa uzmimo na primjer vagu. Mi stavljamo neki teret na tanjur vage. Na drugi tanjur vage stavljamo drugi teret, na kojem piše kolika je njegova masa. Ako je vaga u ravnoteži, onda znači da na oba tanjura vage djeluju iste sile. A kako su te sile proporcionalne masi, zaključujemo da su i mase jednake.

    Ako se pak radi o vazi s jednim tanjurom, onda se - u pricipu - radi o istezanju opruge, na koju je povezana kazaljka. Kao što je poznato, produljenje opruge je proporcionalno sili koja na nju djeluje. A sila gravitacije je proporcionalna masi. Prema tome, produljenje opruge je direktno proporcionalno masi koju na nju objesimo.

    Instrument s kojim se mjere obične mase se naziva vaga. I, kao što se vidi iz gornje diskusije, svodi se na usporedbu s poznatim masama (utezima). Ako su mase koje želimo izmjeriti vrlo male ili vrlo velike, onda se ne služimo vagom, već nekim 'više posrednim' metodama. Npr. masu elektrona nećemo mjeriti vagom, već ćemo promatrati kako se giba u električnom i/ili magnetskom polju, i onda na temelju putanje zaključiti kolika mu je masa. Slično tome, masu Sunca možemo uzračunati tako da promatramo kako se gibaju planeti oko njega.

  • Masu mjerimo vagom, protuutegom. Kako smo odredili masu utega od jednog kilograma, tj. kako znamo da uteg od jednog kilograma ima jedan kilogram ne uspoređujući ga s još jednim utegom od jednog kilograma ...? Možemo li izmjeriti masu nekog tijela u mirovanju u svemiru/vakuumu? Jedan metar je dogovorom određen kao put koji svjetlost prođe za toliko i toliko sekundi. Je li slično određen i jedan kilogram?

  • Strogo uzevši, jedan kilogram je masa komada metalne legure koja se čuva u NISTu. Teoretski, svaki mjerni uteg bi trebalo usporediti s tim standardnim etalonom.

    U principu, 1 kg bi se mogao definirati kao 'toliki i toliki' broj elektrona, ali je pitanje koliko je ta definicija praktična. Primijetimo da je sekunda definirana upravo kao vrlo veliki broj titraja (devet milijardi i nešto). Razlog tome je što je praktično srazmjerno jednostavno napraviti uređaj koji točno broji do 9 milijardi. Za razliku od uređaja koji bi točno brojao elektrone.

    Apsolutno se masa od 1 kg ne može definirati, isto kao što niti 1 m nije apsolutno definiran, već uspoređen s nekom drugom duljinom.


    Odgovorio:
    M.Basletić, PMF