Ο Sir Isaac Newton ανακάλυψε για πρώτη φορά τις φυσικές αρχές που διέπουν τη σχέση μεταξύ μάζας και ύλης στα τέλη του 1600. Σήμερα, η μάζα θεωρείται βασική ιδιότητα της ύλης. Μετρά την ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο και επίσης ποσοτικοποιεί την αδράνεια του αντικειμένου. Το χιλιόγραμμο είναι η τυπική μονάδα μέτρησης για τη μάζα.
Μάζα και βάρος
Ενώ η μάζα μετράται σε χιλιόγραμμα, μια μονάδα που χρησιμοποιείται επίσης για το βάρος, υπάρχει μια διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους. Το βάρος ενός αντικειμένου (w) ορίζεται από τη μάζα του (m) επί την επιτάχυνση της βαρύτητας (g), που εκφράζεται στον τύπο w = mg. Αυτό σημαίνει ότι όταν αλλάζει η βαρύτητα, το βάρος ενός αντικειμένου. Για παράδειγμα, ακόμη και αν η μάζα σας παραμείνει σταθερή, το βάρος σας στη Γη είναι έξι φορές μεγαλύτερο από το βάρος σας στο φεγγάρι, το οποίο έχει ασθενέστερη βαρυτική έλξη.
Αδράνεια
Ο Γαλιλαίος διατύπωσε για πρώτη φορά την έννοια της αδράνειας τον 17ο αιώνα και στον πρώτο νόμο κίνησης, ο Σερ Ισαάκ Νεύτωνας ανέπτυξε περαιτέρω τις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου. Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο, χωρίς την παρέμβαση εξωτερικής δύναμης, τα αντικείμενα που κινούνται θα συνεχίσουν να κινούνται με την ίδια ταχύτητα σε ευθεία γραμμή. Αντικείμενα σε κατάσταση ηρεμίας, από την άλλη πλευρά, θα παραμείνουν σε ηρεμία, εκτός εάν μια εξωτερική δύναμη τα μετακινήσει. Αυτή η τάση αντίστασης σε αλλαγές στην κίνηση είναι γνωστή ως «αδράνεια» και σχετίζεται άμεσα με τη μάζα του αντικειμένου. Όσο πιο μαζικό είναι ένα αντικείμενο, τόσο περισσότερο αντιστέκεται στις αλλαγές στην κίνησή του.
Ορμή
Η ορμή εμφανίζεται όταν ένα αντικείμενο κινείται και μπορεί να μεταφερθεί από το ένα αντικείμενο στο άλλο όταν συγκρούονται τα δύο. Είναι ο συνδυασμός μάζας και ταχύτητας, και έχει μια κατευθυντική ποιότητα, που δείχνει προς την κατεύθυνση της κίνησης του αντικειμένου. Υπάρχει μια άμεση σχέση μεταξύ μάζας και ορμής, που σημαίνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός αντικειμένου, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ορμή του. Η αύξηση της ταχύτητας ενός αντικειμένου θα οδηγήσει επίσης σε αυξημένη ορμή.
Επιτάχυνση
Όταν μια εξωτερική δύναμη δρα σε ένα αντικείμενο, η αλλαγή στην κίνηση του αντικειμένου θα σχετίζεται άμεσα με τη μάζα του. Αυτή η αλλαγή κίνησης, γνωστή ως επιτάχυνση, εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου και τη δύναμη της εξωτερικής δύναμης. Η σχέση μεταξύ δύναμης (F), μάζας (m) και επιτάχυνσης (a) περιγράφεται στην εξίσωση F = ma. Αυτή η εξίσωση σημαίνει ότι μια νέα δύναμη που ενεργεί σε ένα σώμα θα αλλάξει την ταχύτητα, και αντίθετα, μια αλλαγή στην ταχύτητα θα δημιουργήσει μια δύναμη.