质量
用來描述物理學中物質的絕對量 / 维基百科,自由的 encyclopedia
质量(英语:mass)是物体的内禀属性(英语:Intrinsic and extrinsic properties)[1]。在原子和粒子物理学发现之前,传统上认为它与物体中物质的数量有关。研究发现,不同原子和不同基本粒子,在理论上可具有相同数量的物质,但却具有不同的质量。现代物理学中的质量有多种定义,这些定义在概念上虽不同,但在物理上是等价的。
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质量可用实验方法定义为“物体惯性的测度”;意思是“物体受净力时,对加速度(速度变化)的抗性”[2]。物体的质量也决定了它对其他物体的引力强度。
在日常生活中,常用“重量”表示“质量”,但是在科学上,这两个词表示物质不同的属性(参见质量对重量)。
在物理上,质量通常指物质在以下的三个实验上证明等价的属性之一:
- 惯性质量
- 主动引力质量和被动引力质量。
- 一个物体的质量也决定了它被引力场影响的程度。假设一个质量为的物体距离别的质量为的物体的距离为,第一个物体受到的引力可以通过所示公式计算:,其中,表示万有引力常数,其值为6.67×10−11 kg−1m3s−2。这个质量常称为引力质量。[注释 1]
从17世纪以来不断有实验证明,惯性质量和引力质量是等价的,这条原理在广义相对论中称为等效原理。
狭义相对论证明了物质能量E和其质量m之间的关系()。根据这个关系,一个由许多粒子构成的集合体,其质量可能大于也可能小于这些粒子单独的质量之和。
在地球表面,一个物体的重量与其质量的关系为,其中是地球重力加速度,受纬度、海拔、地壳密度分布(如地下矿藏)等的影响,其值一般取9.81 m s-2。一个物体的重量与其所处的环境有关,然而它的质量却不然。例如,一个质量为50kg的物体在地球表面的重量是491N,同样的物体在月球表面只有81N。