Massa (natuurkunde)

Een natuurkundige grootheid, die eigenlijk uit twee soorten bestaat: de zware massa en de trage massa. Grootheden worden namelijk gedefinieerd, doordat er metingen mogelijk zijn. Voor de massa zijn dus twee wezenlijk verschillende soorten metingen mogelijk. Omdat alle tot nog toe gedane experimenten gelijke waarden voor de beide meetmethoden hebben opgelevert, wordt algemeen aangenomen dat het in feite maar een grootheid is. Theoretische onderbouwing hiervoor is er echter niet.

Zware massa

De zware massa reageert op zwaartekracht. Twee objecten met respectievelijke massa's m₁ en m₂ ondervinden beide een aantrekkende kracht in de richting van het andere object ter grootte van

$F_{z}=G{\frac {m_{1}\cdot m_{2}}{r^{2}}}$

waarin G de gravitatieconstante is (6,67·10^-11Nm²/kg²) en r de afstand tussen de beide objecten. Hierin wordt uiteraard uitgegaan van puntvormige objecten (zonder inhoud). Voor niet-puntvormige objecten moet een integraal worden opgesteld om de totaalkracht als gevolg van zwaartekracht te berekenen.

Trage massa

Isaac Newton heeft de meest merkbare eigenschap van massa beschreven, namelijk de traagheid. Traagheid betekent dat een voorwerp met massa moeilijk op gang te brengen is, maar ook dat het moeilijk te stoppen is als het op gang is. Hoe meer massa een object heeft, hoe sterker het effect zichtbaar is. Treinen illustreren het principe zeer goed. In formulevorm betekent het dat

$F=m\cdot a=m\cdot {\frac {dv}{dt}}=m\cdot {\frac {d^{2}x}{dt^{2}}}$

oftewel de kracht beïnvloedt niet de plaats, maar de tweede afgeleide naar de tijd daarvan.