힘에 의해 운동이 변화됨을 학인할 수 있습니다.
어떤 계(System)에 있어서, 외부로부터 힘이 주어지면 이것은 운동의 변화를 유발합니다.
| 힘 → 운동의 변화 |
대체로 이것은 속도의 변화로 나타납니다.
만유인력을 발견한 물리학자 뉴튼(Newton)은 이러한 힘과 운동의 관계를 다음과 같은 유명한 방정식으로 나타내었습니다.
| f = ma | |
| f: 힘(N) m: 물체의 질량(kg) a: 가속도(m/s²) |
어떤 물체에 힘이 가해지는 경우, 속도의 변화(가속도)가 생깁니다. 이러한 가속도는 주어지는 힘이 클수록 가속도도 크게 나타납니다.
그리고 발생하는 가속도는 질량에 반비례합니다. 다시 말하면 무거운 물체일 수록 운동을 변화시키는데 힘이 많이 듭니다.
관성질량
상대성 이론으로 유명한 물리학자 A. 아인슈타인은 질량에 대해 다음과 같이 정의한 적이 있습니다.
| 질량: 외부의 힘에 저항하는 물체의 능력 |
아인슈타인의 위와 같은 질량의 정의를 우리는 '관성질량'이라고 합니다.
어떤 물체가 무거우면 주위의 영향에 대해서 반응이 느립니다. 따라서 물체의 질량이 크면 클수록 관성도 커지게 됩니다. 아인슈타인은 이때 측정할 수 있는 관성질량은 우리가 저울로 측정할 수 있는 질량과 완전히 같음을 증명했습니다. 앞서 말한 '관성질량'에 비교하기 위하여 만유인력에 비례하는 질량을 '중력질량'이라고 합니다.
| 관성질량 ≡ 중력질량 |
즉, 완전히 같습니다.