כיצד מסת העצם משפיעה על תנועתו

סר אייזק ניוטון גילה לראשונה את העקרונות הפיזיים העומדים בבסיס הקשר בין המסה לחומר בסוף המאה ה -16. כיום המסה נחשבת לנכס יסודי של החומר. הוא מודד את כמות החומר באובייקט, וגם מכמת את אינרציית האובייקט. הקילוגרם הוא יחידת המידה הסטנדרטית למסה.

בעוד שמסה נמדדת בקילוגרמים, יחידה המשמשת גם למשקל, יש הבדל בין המסה למשקל. משקל האובייקט (w) מוגדר על ידי המסה שלו (m) כפול תאוצת כוח הכבידה (g), המתבטאת בנוסחה w = mg. משמעות הדבר היא שכאשר כוח הכבידה משתנה, כך גם משקלו של אובייקט. לדוגמא, גם אם המסה שלך תישאר קבועה, המשקל שלך על כדור הארץ גדול פי שש ממשקלך יהיה על הירח, שמשקלו חלש יותר משיכת כוח משיכה.

גלילאו הניח לראשונה את מושג האינרציה במאה ה -17, ובחוק התנועה הראשון שלו פיתח סר אייזיק ניוטון את תצפיותיו של גלילאו. על פי החוק הראשון, ללא התערבות של כוח חיצוני, עצמים בתנועה ימשיכו לנוע באותה מהירות בקו ישר. חפצים במנוחה, לעומת זאת, יישארו במנוחה אלא אם כן כוח חיצוני יזיז אותם. נטייה זו להתנגד לשינויים בתנועה מכונה "אינרציה", והיא קשורה ישירות למסת האובייקט. ככל שאובייקט מסיבי יותר, כך הוא מתנגד לשינויים בתנועתו.

מומנטום מתרחש כאשר אובייקט נמצא בתנועה, וניתן להעבירו מאובייקט אחד לאחר כאשר השניים מתנגשים. זהו השילוב של מסה ומהירות, ויש לו איכות כיוונית, המכוונת לכיוון תנועת האובייקט. יש קשר ישיר בין מסה למומנטום, כלומר ככל שמסת האובייקט גדולה יותר כך המומנטום שלה יהיה גדול יותר. הגדלת מהירות האובייקט תביא גם להגברת המומנטום.

כאשר כוח חיצוני פועל על עצם, השינוי בתנועת האובייקט יהיה קשור ישירות למסתו. שינוי תנועה זה, המכונה תאוצה, תלוי במסת האובייקט ובעוצמת הכוח החיצוני. הקשר בין כוח (F), מסה (m) ותאוצה (a) מתואר במשוואה F = ma. משוואה זו פירושה שכוח חדש הפועל על גוף ישנה מהירות, ולהפך, שינוי מהירות ייצור כוח.