Máy tính giải toán Tiger Algebra

Khối lượng, trọng lượng, và trọng lực đều có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, và cùng nhau giúp giải thích hành vi của môi trường xung quanh và vũ trụ.

Khối lượng
Khối lượng đại diện cho số lượng chất tạo nên một đối tượng hoặc cơ thể, quyết định kháng cự của đối tượng hoặc cơ thể đó đối với một lực tổng cộng. Càng có nhiều khối lượng, một đối tượng càng ít bị tác động bởi lực tổng cộng. Ví dụ, việc nâng một chiếc vali trống dễ dàng hơn so với một chiếc vali đầy, bởi vì chiếc vali trống có ít chất hơn và do đó khối lượng nhỏ hơn. Việc ngăn chặn một quả bóng tennis từ việc lăn xuống dốc cũng dễ dàng hơn so với một tảng đá bởi vì tảng đá chứa nhiều chất hơn và do đó có khối lượng lớn hơn so với quả bóng tennis.

Một đối tượng cũng luôn luôn có cùng một khối lượng, bất kể vị trí, chuyển động, hoặc thay đổi hình dạng, miễn là không có chất nào được thêm vào hoặc lấy đi. Hãy giả sử bạn ném một quả bóng nước cho bạn của bạn. Quả bóng thay đổi vị trí, hình dạng, và chuyển động, nhưng, miễn là không có nước nào thoát ra, nó vẫn giữ được khối lượng như cũ. Nếu bạn quyết định thêm hoặc loại bỏ nước, bạn sẽ tăng hoặc giảm khối lượng của nó.

Đơn vị chính thức cho khối lượng là Kilôgam.

Trọng lực
Định luật chuyển động thứ ba của Newton khẳng định rằng hai đối tượng hoặc cơ thể đang tác động lên nhau sẽ tạo ra sức tác động bằng nhau nhưng theo hai phương hướng ngược nhau. Theo định luật hấp dẫn của vũ trụ, điều này diễn ra với mọi đối tượng trong vũ trụ - mỗi đối tượng trong vũ trụ có khối lượng thu hút mọi đối tượng khác có khối lượng. Sức hấp dẫn giữa các đối tượng tuy nhiên, phụ thuộc vào khối lượng của các đối tượng và khoảng cách giữa chúng. Khi khối lượng tăng, trọng lực tăng tuyến tính. Khi khoảng cách giữa hai đối tượng tăng, lực hấp dẫn giữa chúng giảm theo hàm mũ (mũ $$2$$). Điều này có nghĩa là nếu khối lượng của một đối tượng tăng gấp $$4$$ lần, lực trọng lực tác động lên nó cũng tăng gấp $$4$$ lần. Nếu khoảng cách giữa hai đối tượng tăng gấp $$4$$ lần, lực trọng lực tác động lên chúng sẽ giảm gấp $$16$$ lần ($$4$$ mũ $$2$$).

Mối quan hệ này có thể được biểu thị thông qua phương trình sau:
$$F\approx \frac{Mm}{r^2}$$
$$F$$ đại diện cho lực trọng lực, được đo bằng mét trên giây bình phương.
$$M$$ đại diện cho khối lượng của một hành tinh.
$$m$$ đại diện cho khối lượng của một đối tượng.
$$r$$ đại diện cho khoảng cách giữa trung tâm của một đối tượng và trung tâm của một hành tinh.

Gần bề mặt Trái đất, gia tốc do trọng lực xấp xỉ 9.81 m/s2 (32.2 ft/s2). Điều này có nghĩa là chúng ta bỏ qua hiệu ứng của lực cản của không khí, tốc độ của một vật rơi từ do cao sẽ tăng thêm khoảng 9.81 mét mỗi giây.

Trọng lượng
Trọng lượng là một lực được tạo ra do trọng lực tác động lên một đối tượng hoặc cơ thể có khối lượng (trong ngữ cảnh này, "có khối lượng" không chỉ đến kích thước, mà chỉ đến một đối tượng hoặc cơ thể có khối lượng) do sự hiện diện của một đối tượng hoặc cơ thể khác, như một hành tinh. Trung tâm của mỗi cơ thể lớn về cơ bản đang kéo trung tâm của đối tượng kia về phía nó, tạo ra lực chúng ta gọi là trọng lực. Một mô tả chi tiết hơn về hiện tượng này, xem phần "Trọng lực" phía trên.

Bởi vì khối lượng và, do đó, trọng lực của mỗi hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta khác nhau, không có hai hành tinh nào trong hệ mặt trời mà trọng lượng của bạn sẽ giống nhau. Nói cách khác, trọng lượng của bạn trên Sao Thổ sẽ khác biệt so với trọng lượng của bạn trên Sao Thủy, và trọng lượng của bạn trên Sao Thổ và Sao Thủy sẽ khác biệt so với trọng lượng của bạn trên Trái Đất! Tuy nhiên, khối lượng của bạn ở tất cả ba địa điểm sẽ giữ nguyên.

Đặc biệt, chúng ta thường sử dụng các thuật ngữ "khối lượng" và "trọng lượng" có thể thay thế cho nhau, khi thực tế, chúng hoàn toàn khác nhau! Ví dụ, khi ai đó giảm hoặc tăng trọng lượng, họ thực sự đã mất hoặc tăng khối lượng dưới hình thức mỡ hoặc cơ bắp. Sự tăng hoặc giảm khối lượng này dẫn đến sự tăng hoặc giảm tỷ lệ tương ứng trong lực hấp dẫn tác động lên người đó, và hai lực này kết hợp tạo nên trọng lượng mà chúng ta nghĩ đến.

Đơn vị chính thức cho trọng lượng là Newtons.

Khối lượng - Trọng lực - Trọng lượng
Mối liên kết giữa khối lượng, trọng lực, và trọng lượng đó là trọng lượng đo lường mức độ mà một lực hấp dẫn đang tác động lên một đối tượng hoặc cơ thể có khối lượng (trong ngữ cảnh này, " có khối lượng" không chỉ đến kích thước, mà chỉ đến một đối tượng hoặc cơ thể có khối lượng).

Điều này được thể hiện qua phương trình:
$$w=m·g$$
$$w$$ đại diện cho trọng lượng (đơn vị Newton)
$$m$$ đại diện cho khối lượng (trong Kg)
$$g$$ đại diện cho trọng lực (tương đương với gia tốc do trọng lực - mét trên giây bình phương)

Trọng lượng trên một hành tinh thường được đo ở bề mặt của nó, và mỗi hành tinh có trọng lực bề mặt của riêng nó. Trọng lực bề mặt của Trái Đất là khoảng 9.81 m/s2. Điều này có nghĩa là trên bề mặt Trái Đất, một vật nặng 1 kg sẽ có trọng lượng 9.81 N.

Lưu ý: $$w$$ đôi khi xuất hiện như là $$f$$ (lực) và $$g$$ đôi khi xuất hiện như là $$a$$ (gia tốc do trọng lực).

Viết tắt và Chuyển đổi
LBS hoặc lb là viết tắt của pound.
1lb = 450 gr / 0.45 kg
1 kg = 2.204 lb