Sir Isaac Newton ontdekte eind 1600 voor het eerst de fysische principes die ten grondslag liggen aan de relatie tussen massa en materie. Tegenwoordig wordt massa beschouwd als een fundamentele eigenschap van materie. Het meet de hoeveelheid materie in een object en kwantificeert ook de traagheid van het object. De kilogram is de standaard maateenheid voor massa.
Massa en gewicht
Terwijl massa wordt gemeten in kilogram, een eenheid die ook voor gewicht wordt gebruikt, is er een verschil tussen massa en gewicht. Het gewicht (w) van een object wordt gedefinieerd door zijn massa (m) maal de versnelling van de zwaartekracht (g), uitgedrukt in de formule w = mg. Dit betekent dat wanneer de zwaartekracht verandert, ook het gewicht van een object verandert. Zelfs als uw massa constant blijft, is uw gewicht op aarde bijvoorbeeld zes keer groter dan op de maan, die een zwakkere zwaartekracht.
Traagheid
Galileo postuleerde het concept van traagheid voor het eerst in de 17e eeuw, en in zijn eerste bewegingswet ontwikkelde Sir Isaac Newton de waarnemingen van Galileo verder. Volgens de eerste wet zullen bewegende objecten zonder tussenkomst van een externe kracht met dezelfde snelheid in een rechte lijn blijven bewegen. Voorwerpen in rust daarentegen zullen in rust blijven tenzij een externe kracht ze beweegt. Deze neiging om veranderingen in beweging te weerstaan, staat bekend als 'traagheid' en is direct gerelateerd aan de massa van het object. Hoe massiever een object is, hoe meer het bestand is tegen veranderingen in zijn beweging.
momentum
Momentum treedt op wanneer een object in beweging is en kan van het ene object naar het andere worden overgedragen wanneer de twee botsen. Het is de combinatie van massa en snelheid, en heeft een directionele kwaliteit, wijzend in de richting van de beweging van het object. Er is een directe relatie tussen massa en momentum, wat betekent dat hoe groter de massa van een object, hoe groter het momentum zal zijn. Het verhogen van de snelheid van een object zal ook resulteren in een groter momentum.
Versnelling
Wanneer een externe kracht op een object inwerkt, is de verandering in de beweging van het object direct gerelateerd aan zijn massa. Deze verandering in beweging, ook wel versnelling genoemd, hangt af van de massa van het object en de sterkte van de externe kracht. De relatie tussen kracht (F), massa (m) en versnelling (a) wordt beschreven in de vergelijking F = ma. Deze vergelijking betekent dat een nieuwe kracht die op een lichaam inwerkt de snelheid zal veranderen, en omgekeerd zal een verandering in snelheid een kracht genereren.