Kuinka kohteen massa vaikuttaa sen liikkeeseen

Sir Isaac Newton löysi massan ja aineen välisen suhteen fyysiset periaatteet ensimmäisen kerran 1600-luvun lopulla. Nykyään massaa pidetään aineen perusominaisuutena. Se mittaa aineen määrää esineessä ja määrittelee myös kohteen hitauden. Kilogramma on massan vakiomittausyksikkö.

Vaikka massa mitataan kilogrammoina, yksikköä, jota käytetään myös painoon, massan ja painon välillä on ero. Kohteen paino (w) määritetään sen massalla (m) kertaa painovoiman kiihtyvyys (g), ilmaistuna kaavalla w = mg. Tämä tarkoittaa, että kun painovoima muuttuu, muuttuu myös kohteen paino. Esimerkiksi, vaikka massa pysyisi vakiona, painosi maapallolla on kuusi kertaa suurempi kuin painosi olisi kuulla, jolla on heikompi vetovoima.

Galileo lähetti ensimmäisen kerran hitauden käsitteen 1700-luvulla, ja ensimmäisessä liikelakissaan Sir Isaac Newton kehitti edelleen Galileon havaintoja. Ensimmäisen lain mukaan, ilman ulkoisen voiman puuttumista, liikkuvat kohteet liikkuvat edelleen samalla nopeudella suorassa linjassa. Toisaalta levossa olevat esineet pysyvät levossa, ellei ulkopuolinen voima liikuta niitä. Tätä taipumusta vastustaa liikkeen muutoksia kutsutaan nimellä "hitaus", ja se liittyy suoraan kohteen massaan. Mitä massiivisempi esine on, sitä enemmän se vastustaa liikkeensa muutoksia.

Vauhtia syntyy, kun esine on liikkeessä, ja se voidaan siirtää esineestä toiseen, kun kaksi törmäävät. Se on massan ja nopeuden yhdistelmä, ja sillä on suuntauslaatu, joka osoittaa kohteen liikkeen suuntaan. Massan ja liikemäärän välillä on suora suhde, mikä tarkoittaa, että mitä suurempi kohteen massa on, sitä suurempi sen liikemäärä on. Kohteen nopeuden lisääminen lisää myös vauhtia.

Kun esineeseen kohdistuu ulkoinen voima, kohteen liikkeen muutos liittyy suoraan sen massaan. Tämä muutos liikkeessä, joka tunnetaan kiihtyvyytenä, riippuu kohteen massasta ja ulkoisen voiman voimasta. Voiman (F), massan (m) ja kiihtyvyyden (a) välinen suhde on kuvattu yhtälössä F = ma. Tämä yhtälö tarkoittaa, että uusi kehoon vaikuttava voima muuttaa nopeutta ja päinvastoin, nopeuden muutos tuottaa voiman.