質量と慣性の関係

質量と慣性

用語質量と慣性古典物理学と現代物理学の両方で重要な概念です。質量と慣性の関係は 慣性とは、物質の運動状態の変化に抵抗する物質の能力を定性的に表す用語です。 その間 質量は慣性の定量値を与えます。ただし、質量という用語は、慣性を定量化するためだけでなく、物質の他の物理的特性を定量化するためにも使用されます。

慣性とは

慣性とは、オブジェクトの動きの状態を変更することを嫌がるオブジェクトを定性的に表す用語です。慣性による：

これは、静止している物体を動かすため、またはすでに動いている物体の速度や動きの方向を変えるために力を加える必要があることを意味します。

今日知られている慣性の概念は、ガリレオによって開発されました。彼の前は、ほとんどの人は体の「自然な状態」は休息することであると信じていました。彼らは、例えば、物体が地面に沿って転がるとき、それが静止の「自然な状態」に到達しようとしているので、最終的には停止するだろうと主張しました。しかし、ガリレオ、そしてその後のニュートンは、この場合、物体自体がその運動状態を維持しようとしている間、物体に対抗する力があるため、物体は静止すると主張しました。

ガリレオガリレイは、古典物理学における慣性についてのアイデアを開発したパイオニアでした。

質量とは

質量には物理学でいくつかの異なる説明があり、これらの説明の1つでは、質量は慣性の定量的測定値です。オブジェクトの質量が大きいほど、力がオブジェクトの運動状態を変更するのが難しくなります（ここで「運動状態」と言う場合、「静止状態」も含まれます）。質量が慣性の測定として使用される場合、それはと呼ばれます 慣性質量。古典物理学では、慣性質量の概念は次のようになります。 ニュートンの第2運動法則.

ニュートンの第2法則によると、合力が

質量のある物体に作用します

、それは加速を与えるでしょう

力の方向にオブジェクトに。これらの数量は次のように関連しています。

加速度とは、オブジェクトの運動状態の変化です。この式によれば、より大きな質量を持つ物体に同じ加速度を与えるには、より大きな力が必要です。したがって、ここで、質量は体の運動状態の変化に抵抗する量であり、したがって、質量は慣性の測定値です。

ただし、質量は別のコンテキストでも使用されます。オブジェクト間の重力引力を定量化するためです。この意味で、用語 アクティブな重力質量 オブジェクトが生成できる重力場の強さを指します。用語 受動重力質量 オブジェクトが別のオブジェクトによって設定された重力場とどれほど強く相互作用するかを説明します。古典物理学では、で使用される「質量」の値 ニュートンの重力の法則 これらの重力の塊です。質量の意味は、これら2つのコンテキストでは概念的に異なりますが、 等価原理 一般相対性理論では、物体の重力と慣性の質量は同等です。実験的に、重力質量と慣性質量の等価性は、10分の5の高精度で確認されています。^{14 [1]}.

質量と慣性の関係は何ですか

慣性は、運動状態の変化に抵抗するオブジェクトの能力を説明する定性的な説明です。

質量オブジェクトの慣性を示す物理量です。定量的です。

質量運動状態の変化に抵抗するオブジェクトの能力だけでなく、オブジェクトが重力とどのように相互作用するかについても説明します。技術的には、慣性オブジェクトが重力とどのように相互作用するかには関係ありません。ただし、動きの変化に抵抗するオブジェクトの能力と重力を介して相互作用するオブジェクトの能力は、量的に同等であるように見えます。

参考文献