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Massa, alguns conceitos

Física: Conceito e história — By on junho 18, 2011 at 14:25

Em Física, é muito comum lidarmos com as propriedades de algo, como um material em específico, um sistema simples ou muito complexo, ou mesmo uma única partícula. Toda e qualquer coisa existente no Universo possui um conjunto de propriedades que nos permite analisar tal material e determinar várias coisas a seu respeito. Em um nível um pouco mais básico, podemos querer determinar propriedades não de um sistema, mas de apenas uma única partícula. Como exemplo de propriedade desta, temos a carga elétrica, massa, momento magnético, spin, entre uma infinidade de outras propriedades definidas pelos físicos para nos ajudar a entender uma solitária partícula. O alvo de discussão deste artigo se restringe a propriedade denominada massa, palavra tão comum em nosso dia a dia que acabamos não parando para pensar em sua definição mais precisa. Ora, de fato no dia a dia não precisamos fazê-lo.

Podemos definir massa usando a teoria de gravitação de Newton. Nessa abordagem, massa é definida como a capacidade de um certo corpo (partícula), em resistir à alteração de seu estado de movimento. Isso se torna algo óbvio, quando tentamos empurrar uma bola de 1 Kg e uma outra de 5 Kg. Percebemos rapidamente que fazemos mais esforço para empurrar a bola de 5 Kg do que a de 1 Kg. Ou seja, quanto maior a massa de um corpo, maior a força necessária para impelir a esse corpo a mesma quantidade de movimento. Por outro lado, atualmente temos outra conhecida teoria de gravitação, a de Albert Einstein. Segundo essa abordagem, massa seria equivalente a energia. Deste modo, massa poderia ser definido tal como energia, sendo que todos os corpos massivos possuíram uma certa energia denominada massa de repouso, ou seja, uma energia intrínseca do corpo, presente mesmo quando o corpo está ímovel em relação a um referencial inercial.

De maneira conceitual, essas são as duas formas conhecidas de se definir massa. Ambas teorias, de Newton e de Einstein, servem para representar a natureza em um dado limite, quando estamos trabalhando com sistemas em baixas velocidades em relação a velocidade da luz. Para velocidades próximas a da luz, deve-se usar a teoria da gravitação de Einstein. Nosso objetivo agora, dado alguns conceitos de massa e que esta é uma propriedade dos corpos, ou como iremos citar daqui por diante, partículas, é tentar explicar que nem todas partículas possuem tal propriedade. Isso pode ir a princípio contra nosso senso comum, algo natural claro. Tentaremos entender que algumas partículas fundamentais, tal como os chamados fótons, não possuem a propriedade massa. Daremos uma abordagem dos dois conceitos de massa expostos para este fato, de modo a melhor compreênde-lo.

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