Принципот на зачувување на масата вели дека масата не може да се создаде или уништи во затворен систем. Овој фундаментален концепт премостува повеќе научни дисциплини вклучувајќи енергија, материја, хемија, физика, механика, закони за физика и динамика на течности.
Во хемијата, зачувувањето на масата е критично кога се балансираат хемиските равенки. Овој закон имплицира дека масата на реактантите во хемиската реакција мора да биде еднаква на масата на производите. На пример, разгледајте ја едноставната реакција помеѓу водородниот гас ( \(H_2\) ) и гасот кислород ( \(O_2\) ) за да се формира вода ( \(H_2O\) ).
Равенка: \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\)
Вкупната маса на 2 молекули гас водород и 1 молекула кислород гас пред реакцијата е еднаква на масата на 2 молекули вода произведени по реакцијата. Ова илустрира како масата се зачувува, дури и кога реактантите се претвораат во различни супстанции.
Физиката го истражува зачувувањето на масата во различни контексти, вклучувајќи трансформации на енергија и динамика на течности. Според законот, во затворен систем масата останува константна со текот на времето.
Во областа на енергијата, познатата равенка на Алберт Ајнштајн, \(E=mc^2\) , ја покажува врската помеѓу масата ( \(m\) ) и енергијата ( \(E\) ), со тоа што \(c\) е брзината на светлината. Оваа равенка сугерира дека масата може да се претвори во енергија и обратно, но вкупната количина на маса и енергија во системот останува константна.
Во динамиката на течности, зачувувањето на масата се претвора во принцип на континуитет. За некомпресибилна течност што тече низ цевка со различни дијаметри, брзината на масениот проток мора да остане константна. Ова може да се опише со \(A_1V_1 = A_2V_2\) , каде што \(A\) е површината на пресекот на цевката и \(V\) е брзината на течноста. Оваа равенка осигурува дека иста количина на маса влегува и излегува од делот на цевката, покажувајќи зачувување на масата во акција.
Зачувувањето на масата исто така игра значајна улога во механиката и пошироките закони на физиката, како што се Њутновите закони за движење. На пример, моментумот на системот е зачуван во отсуство на надворешни сили. Ако два објекти се судрат, вкупната маса пред и по судирот останува непроменета, иако предметите може да ги променат своите форми, брзини или насоки.
Во контекст на физичките закони, зачувувањето на масата е основниот принцип кој го поддржува концептот за зачувување на енергијата. Овие принципи се клучни за разбирање на однесувањето на физичките системи, од едноставни машини до сложени структури.
Неколку едноставни експерименти можат да покажат зачувување на масата. Еден пример е растворање сол во вода. Првично, масата на вода и сол се мери одделно, а потоа се комбинираат во чаша за да се раствори солта. Вкупната маса на чашата со солениот раствор е иста како и збирот на поединечните маси на вода и сол, што покажува зачувување на масата.
Друг експеримент вклучува затворен систем, како што е балон исполнет со воздух. Ако балонот се измери, потоа се надува и повторно се мери без да се дозволи никаков воздух да излезе, масата ќе остане иста. Ова покажува дека дури и кога се менуваат обликот и волуменот, масата во затворениот систем е зачувана.
Зачувувањето на масата е основен концепт кој се применува во широк опсег на научни дисциплини. Без разлика дали се работи за хемиски реакции, трансформации на енергија, динамика на течности или механички системи, принципот дека масата не може да се создаде или уништи во затворен систем постојано се почитува. Разбирањето на овој принцип е од клучно значење и за студентите и за научниците, бидејќи ја формира основата за голем дел од нашето разбирање на физичкиот свет.
