Mục lục
Khối lượng và quán tính
Quán tính là xu hướng chống lại sự thay đổi chuyển động.
Theo định luật II Newton:
F = ma
Cùng một lực tác dụng, vật có khối lượng lớn hơn sẽ tăng tốc ít hơn. Đó là lý do một chiếc ô tô khó đẩy hơn một chiếc xe đạp.
Nói cách khác, khối lượng chính là thước đo của quán tính.
Trọng lượng là một lực
Trọng lượng được tính theo công thức:
W = m × g
Trong đó:
- m là khối lượng (kg)
- g là gia tốc trọng trường
- W là trọng lượng (N)
Khác với khối lượng, trọng lượng thay đổi theo nơi bạn đứng. Trên Mặt Trăng, trọng lực chỉ bằng khoảng 1/6 so với Trái Đất nên cùng một người sẽ có trọng lượng nhỏ hơn rất nhiều dù khối lượng không đổi.
Vì sao phi hành gia "không trọng lượng"?
Các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế vẫn chịu tác dụng của trọng lực Trái Đất.
Điều đặc biệt là cả trạm và phi hành gia đều đang rơi tự do quanh Trái Đất, nên không còn lực đỡ từ mặt sàn. Vì vậy họ tạo cảm giác lơ lửng và cân sẽ chỉ số 0.
Nói cách khác:
Không trọng lượng không có nghĩa là không có trọng lực.
Hai loại khối lượng bí ẩn
Trong vật lý tồn tại hai khái niệm:
- Khối lượng quán tính: đo khả năng chống lại gia tốc.
- Khối lượng hấp dẫn: đo mức độ vật hút và bị hút bởi hấp dẫn.
Các thí nghiệm hiện đại cho thấy hai giá trị này gần như giống hệt nhau, nhưng lý do sâu xa vì sao chúng bằng nhau vẫn chưa được giải thích hoàn toàn.
Khối lượng quyết định vật khó thay đổi chuyển động đến đâu, trọng lượng cho biết lực hấp dẫn tác dụng mạnh thế nào, còn quán tính là tính chất khiến vật chống lại mọi thay đổi. Chính sự khác biệt này giải thích vì sao một phi hành gia có thể cảm thấy "nhẹ tênh" ngoài không gian nhưng vẫn mang nguyên khối lượng của mình.
Đọc thêm
Nguồn tham khảo
- [1]MICROSCOPE Mission: Final Results of the Test of the Equivalence Principle — Physical Review Letters 129, 121102 (2022)
- [2]Aircraft Motion — Newton's First Law — NASA Glenn Research Center (2025)
- [3]Moon Facts — NASA Science (2025)
- [4]Newton's Laws of Motion — NASA Glenn Research Center (2025)
- [5]Weight Equation — NASA Glenn Research Center (2025)
- [6]SI Units — Mass — NIST (2025)
- [7]What is Microgravity? — NASA Glenn Research Center (2025)
- [8]SI Redefinition — Kilogram: Introduction — NIST (2019)
- [9]SI base unit: kilogram (kg) — BIPM (2019)
- [10]Resolution 1 of the 26th CGPM (2018) — On the revision of the SI — BIPM (2018)
- [11]NIST Guide to the SI, Footnotes — standard acceleration of free fall — NIST (2008)
- [12]NIST Guide to the SI, Chapter 8 — §8.3 Weight — NIST (2008)
- [13]Declaration 2 of the 3rd CGPM (1901) — on the unit of mass and the definition of weight — BIPM (1901)
Ảnh: A.B. - Unsplash
