masa

Masa
La masa, en física, es la cantidad de materia de un cuerpo.1 Es una propiedad intrínseca de
los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La
unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el
kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una
cantidad vectorial que representa unafuerza.

Equivalencia de la masa inercial y la masa gravitatoria
Se demuestra experimentalmente que la masa inercial y la masa gravitacional son iguales
—con un grado de precisión muy alto—. Estos experimentos son esencialmente pruebas del
fenómeno ya observado por Galileo de que los objetos caen con una aceleración
independiente de sus masas (en ausencia de factores externos como elrozamiento).
Supóngase un objeto con masas inercial y gravitacional m y M, respectivamente. Si la
gravedad es la única fuerza que actúa sobre el cuerpo, la combinación de la segunda le y de
Newton y la ley de la gravedad proporciona su aceleración como:

Por tanto, todos los objetos situados en el mismo campo gravitatorio caen con la misma
aceleración si y sólo si la proporción entre masa gravitacionale inercial es igual a una
constante. Por definición, se puede tomar esta proporción como 1.

Consecuencias de la Relatividad
Históricamente, se ha usado el término "masa" para describir a la magnitud
E/c², (que se denominaba "masa relativista") y a m, que se denominaba "masa
en reposo". Los físicos no recomiendan seguir esta terminología, porque no es
necesario tener dos términos para laenergía de una partícula y por que crea
confusión cuando se habla de partículas "sin masa". En este artículo, siempre se
hace referencia a la "masa en reposo".
Para
más
información,
en la sección de Enlaces externos.

véase

el

'Usenet

Physics

FAQ'

En la teoría especial de la relatividad la "masa" se refiere a la masa inercial de un objeto
medida en el sistema de referenciaen el que está en reposo (conocido como "sistema de
reposo"). El método anterior para obtener la masa inercial sigue siendo válido, siempre que
la velocidad del objeto sea mucho menor que la velocidad de la luz, de forma que la
mecánica clásica siga siendo válida.

En la mecánica relativista, la masa de una partícula libre está relacionada con su energía y
su momento lineal según lasiguiente ecuación:

.

Que se puede reordenar de la siguiente manera:

El límite clásico se corresponde con la situación en la que el momento p es mucho menor
que mc, en cuyo caso se puede desarrollar la raíz cuadrada en una serie de Taylor:

El término principal, que es el mayor, es la energía en reposo de la partícula. Si la masa es
distinta de cero, una partícula siempre tiene como mínimoesta cantidad de energía,
independientemente de su cantidad de movimiento o moméntum. La energía en reposo,
normalmente, es inaccesible, pero puede liberarse dividiendo o combinando partículas,
como en la fusión y fisión nucleares. El segundo término es la energía cinética clásica, que
se demuestra usando la definición clásica de momento cinético o momento lineal:

y sustituyendo para obtener:La relación relativista entre energía, masa y momento también se cumple para partículas
que no tienen masa (que es un concepto mal definido en términos de mecánica clásica).
Cuando m = 0, la relación se simplifica en

donde p es el momento relativista.
Esta ecuación define la mecánica de las partículas sin masa como el fotón, que son las
partículas de la luz.

Masa convencional
Segúnel documento D28 "Conventional value of the result of weighing in air" de la
Organización Internacional de Metrología Legal (OIML), la masa convencional de un
cuerpo es igual a la masa de un patrón de densidad igual a 8.000 kg/m3 que equilibra en el
aire a dicho cuerpo en condiciones convencionalmente escogidas: temperatura del aire igual
a 20 °C y densidad del aire igual a 0,0012 g/cm3...