Massabepaling

Onderwerp: Relativiteitstheorie (vwo)

Massabepaling van een voorwerp kan niet altijd op dezelfde manier.

Deze opgave is afkomstig uit het hoofdstuk Relativiteitstheorie uit de methode Newton van uitgeverij ThiemeMeulenhoff bv.

Meestal bepaal je de massa van een voorwerp met behulp van een weegschaal.

Vraag a. Leg uit dat deze bepaling eigenlijk de rustmassa van het voorwerp oplevert.

Bij gebruik van een weegschaal staat het voorwerp (vrijwel) stil dus bepaal je dan de rustmassa van het voorwerp.

Vraag b. Leg uit waardoor je in het dagelijks leven geen verschil hoeft te maken tussen ‘de massa’ en ‘de rustmassa’ van een voorwerp.

In het dagelijks leven zijn de snelheden van voorwerpen erg klein ten opzichte van de lichtsnelheid en is ‘de massa’ vrijwel gelijk aan ‘de rustmassa’ van het voorwerp.

De massa van een elektron dat met bijna de lichtsnelheid uit een versneller komt, kun je niet bepalen met behulp van een weegschaal.

Vraag c. Leg uit hoe je de massa van een relativistisch elektron wel kunt bepalen.

De rustmassa van het elektron is bekend en zijn snelheid kun je meten. Met behulp van de gammafactor is vervolgens de massa van het relativistisch elektron te berekenen want:

$m = \gamma \cdot m_0$

Ook kun je de snelheid en de afbuiging van elektronen in een bundel meten. Bij een bekende elektrische centripetale kracht is dan de traagheid (is de massa) te berekenen.