มวลของวัตถุมีผลต่อการเคลื่อนที่อย่างไร

เซอร์ ไอแซก นิวตัน ได้ค้นพบหลักการทางกายภาพที่เป็นพื้นฐานของความสัมพันธ์ระหว่างมวลและสสารในช่วงปลายทศวรรษ 1600 วันนี้มวลถือเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของสสาร มันวัดปริมาณของสสารในวัตถุ และยังวัดความเฉื่อยของวัตถุด้วย กิโลกรัมเป็นหน่วยวัดมาตรฐานสำหรับมวล

แม้ว่ามวลจะวัดเป็นกิโลกรัม ซึ่งเป็นหน่วยที่ใช้สำหรับน้ำหนักด้วย แต่ก็มีความแตกต่างระหว่างมวลกับน้ำหนัก น้ำหนักของวัตถุ (w) ถูกกำหนดโดยมวล (m) คูณความเร่งของแรงโน้มถ่วง (g) ที่แสดงในสูตร w = mg ซึ่งหมายความว่าเมื่อแรงโน้มถ่วงเปลี่ยนแปลง น้ำหนักของวัตถุก็เช่นกัน ตัวอย่างเช่น แม้ว่ามวลของคุณจะคงที่ แต่น้ำหนักของคุณบนโลกก็มากกว่าน้ำหนักของคุณบนดวงจันทร์ถึงหกเท่าซึ่งมีจุดอ่อนกว่า แรงดึงดูด.

กาลิเลโอได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับความเฉื่อยเป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 17 และในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของเขา เซอร์ไอแซก นิวตันได้พัฒนาข้อสังเกตของกาลิเลโอต่อไป ตามกฎข้อแรก โดยปราศจากการแทรกแซงจากแรงภายนอก วัตถุที่เคลื่อนที่จะยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าเดิมในแนวเส้นตรง ในทางกลับกัน วัตถุที่อยู่นิ่งจะยังคงนิ่งอยู่เว้นแต่แรงภายนอกจะเคลื่อนตัว แนวโน้มที่จะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนไหวนี้เรียกว่า "ความเฉื่อย" และเกี่ยวข้องโดยตรงกับมวลของวัตถุ ยิ่งวัตถุมีมวลมากเท่าใด ก็ยิ่งต้านทานการเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนที่ได้มากเท่านั้น

โมเมนตัมเกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ และสามารถถ่ายโอนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งเมื่อทั้งสองชนกัน เป็นการรวมกันของมวลและความเร็ว และมีคุณภาพทิศทาง โดยชี้ไปในทิศทางของการเคลื่อนที่ของวัตถุ มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างมวลกับโมเมนตัม ซึ่งหมายความว่ายิ่งมวลของวัตถุมากเท่าใด โมเมนตัมของวัตถุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น การเพิ่มความเร็วของวัตถุก็จะส่งผลให้โมเมนตัมเพิ่มขึ้นเช่นกัน

เมื่อแรงภายนอกกระทำต่อวัตถุ การเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนที่ของวัตถุจะสัมพันธ์โดยตรงกับมวลของวัตถุ การเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนที่นี้เรียกว่าความเร่ง ขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุและความแรงของแรงภายนอก ความสัมพันธ์ระหว่างแรง (F) มวล (m) และความเร่ง (a) อธิบายไว้ในสมการ F = ma สมการนี้หมายความว่าแรงใหม่ที่กระทำต่อวัตถุจะเปลี่ยนความเร็ว และในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงความเร็วจะสร้างแรงขึ้น