Masa - Energia

MASA – ENERGIA

Los términos masa y energía se usan para varios conceptos distintos, lo cual puede llevar a confusión. En ciertos contextos, se usan indistintamente ya que, en teoría de la relatividad existen contextos donde ambos conceptos son intercambiables. Sin embargo, aún en el uso relativista existen varias magnitudes diferentes que se interpretan como la "masa" de una partícula o cuerpo, en particular no deben confundirse:

• Masa invariante, también conocida como masa en reposo, que es una magnitud independiente del observador.

• Masa relativista aparente, o simplemente masa aparente, que es una magnitud dependiente del sistema de referencia que incrementa su valor con la velocidad.

• Masa inercial aparente, sería el cociente entre la fuerza aplicada a una partícula y el módulo de la aceleración observada.

Se introdujo el concepto masa relativista que venía a sustituir la noción clásica de masa. Eso se debía a que la relación entre módulo el momentum y la celeridad no era de proporcionalidad, sino una relación más compleja:

Así que con la intención de que la relación entre el momentum y la velocidad fuera análoga a la mecánica clásica se decidió definir una magnitud llamada "masa relativista" dada por:

Donde es la masa medida por un observador en reposo respecto a la masa, de esa manera era posible escribir una relación formalmente idéntica a la de la mecánica clásica dada por . Para la magnitud se reservó el nombre masa invariante o masa en reposo.

La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad de Einstein.

indica que la masa conlleva una cierta cantidad de energía aunque la primera se encuentre en reposo, concepto ausente en mecánica clásica, esto es, que la energía en reposo de un cuerpo es el producto de su masa por su factor de conversión (velocidad de la luz al cuadrado), o que cierta cantidad de energía de un objeto en reposo por unidad de su propia masa es equivalente a la velocidad de la luz al cuadrado:

En la última fórmula la masa adquiere valor unitario como predeterminado de toda fracción, pudiendo adquirir, tanto la energía como la masa, diversos valores a única condición de que el resultado fuera la velocidad de la luz al cuadrado para que la equivalencia fuera correcta, esto dota la fórmula de cierta libertad de aplicación ya que es independiente de cualquier sistema de unidades, no obstante, actualmente se le aplica el sistema SI (en la fórmula anterior donde la velocidad de la luz se expresa en m/s, la energía en J y la masa en kg), aunque Einstein utilizara el CGS. En un Sistema de Unidades Naturales, c adquiere el valor 1 y la fórmula sería:

Donde se establece una igualdad entre Energía y Masa sin factor de conversión aparente.

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