Sir Isaac Newton po raz pierwszy odkrył fizyczne zasady leżące u podstaw związku między masą a materią pod koniec XVII wieku. Dziś masę uważa się za podstawową właściwość materii. Mierzy ilość materii w obiekcie, a także określa ilościowo bezwładność obiektu. Kilogram jest standardową jednostką miary masy.
Masa i waga
Chociaż masa jest mierzona w kilogramach, jednostkach, które są również używane do wagi, istnieje różnica między masą a wagą. Masa ciała (w) jest określona przez jego masę (m) razy przyspieszenie ziemskie (g), wyrażone wzorem w = mg. Oznacza to, że gdy zmienia się grawitacja, zmienia się również waga obiektu. Na przykład, nawet jeśli twoja masa pozostaje stała, twoja waga na Ziemi jest sześć razy większa niż twoja waga na Księżycu, który ma słabszy przyciąganie grawitacyjne.
Bezwładność
Galileusz po raz pierwszy postulował koncepcję bezwładności w XVII wieku, a w swoim pierwszym prawie ruchu sir Isaac Newton rozwinął obserwacje Galileusza. Zgodnie z pierwszą zasadą, bez interwencji siły zewnętrznej, obiekty w ruchu będą nadal poruszać się z tą samą prędkością po linii prostej. Z drugiej strony obiekty w spoczynku pozostaną w spoczynku, chyba że poruszy je siła zewnętrzna. Ta tendencja do przeciwstawiania się zmianom w ruchu znana jest jako „bezwładność” i jest bezpośrednio związana z masą obiektu. Im bardziej masywny jest obiekt, tym bardziej opiera się zmianom w swoim ruchu.
Pęd
Pęd występuje, gdy obiekt jest w ruchu i może zostać przeniesiony z jednego obiektu na drugi, gdy oba zderzają się. Jest to połączenie masy i prędkości i ma właściwości kierunkowe, wskazujące kierunek ruchu obiektu. Istnieje bezpośredni związek między masą a pędem, co oznacza, że im większa masa obiektu, tym większy będzie jego pęd. Zwiększenie prędkości obiektu spowoduje również zwiększenie pędu.
Przyśpieszenie
Kiedy na obiekt działa siła zewnętrzna, zmiana ruchu obiektu będzie bezpośrednio związana z jego masą. Ta zmiana ruchu, znana jako przyspieszenie, zależy od masy obiektu i siły siły zewnętrznej. Zależność między siłą (F), masą (m) i przyspieszeniem (a) opisuje równanie F = ma. To równanie oznacza, że nowa siła działająca na ciało zmieni prędkość i odwrotnie, zmiana prędkości wygeneruje siłę.