主な相違点 – 慣性質量と静止質量
古典物理学では、慣性質量と重力質量の2種類の質量しか認められていない。
しかし、相対論的物理学では、静止質量、慣性質量、重力質量の3種類の質量が議論される。
アインシュタインの一般相対性理論における等価の原則によれば、慣性質量と重力質量は等しくなければならない。
静止質量という概念は、古典物理学では議論されていない新しい概念です。
現代物理学では、特に低エネルギー粒子を扱うときに、静止質量の概念は非常に重要です。
慣性質量と静止質量の主な違いは、静止質量は観測者に対する粒子の速度によって変化しないのに対し、慣性質量は観測者に対する粒子の相対速度によって増加することである。
この記事の内容は以下の通りです。
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慣性質量とは何か？- 定義、式、性質と特徴
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静止質量とは？ – 定義、式、性質と特徴
3. What is the Difference between Inertial Mass and Rest Mass?
慣性質量とは
ニュートンの運動の第二法則によれば、物体に作用する外力はその加速度に反比例する。
この比例定数が、物体の慣性質量です。
基本的には、物体に作用する力をFとすると、物体の慣性質量（m）は次式で与えられる。
m = F/a
ここで、aは物体の加速度です。
物体の慣性質量は、その運動状態の変化に対する抵抗力の尺度です。
慣性質量が大きいほど、ある物体をある加速度まで加速するのに必要な力は大きくなる。
Sometimes, the inertial mass is also known as the relativistic mass. According to the principle of equivalence in Einstein general relativity, the inertial mass and gravitational mass are equal.
安息質量とは
In classical physics, the mass of an object was believed to be a constant. It was considered as an inherent property of a given object. But, in modern physics, mass isn’t an invariable. It increases with the relative velocity of the body. The mass of a moving object at a given moment is inversely proportional to the mass called the rest mass or invariant mass (also known as the proper mass) of the body. The rest mass of a given object or particle doesn’t change with its velocity. The rest mass of a given particle is the mass in its rest frame. It is an inherent property of a given particle. In general, the rest mass of a particle is denoted by m0. When the particle is moving with velocity v, with respect to the observer, the mass (m) of the particle is given by,
したがって、静止質量 m0 の粒子の静止エネルギー (E) は、E= m0c2 で与えられます。
ここで、c は真空中の光速です。
光子の静止質量は0です。
慣性質量と静止質量の違い
定義
安静時質量。
静止質量：物体が観測者に対して静止しているときに測定される物体の質量で、物体に固有の性質です。
慣性質量。
重力によらない力を受けたときの物体の加速度から、運動の第二法則によって決定される物体の質量をいう。
数量の性質
静止質量。
安静時質量：ある粒子が持つ固有の質量で、観測者に対する粒子の速度によって変化することはない。
慣性質量。
粒子の慣性質量は、観測者に対する粒子の相対速度に伴って増加する。
ある系の慣性質量は、その系の静止質量以上です。
上限値、下限値
静止質量。
ある粒子の静止質量は全く変化しない。
慣性質量。
ある粒子が観測者に対して静止している場合、慣性質量はその粒子の静止質量と同じです。
これは粒子の最も小さい慣性質量です。
しかし、粒子の質量は、観測者に対する粒子の相対速度が光速に達すると、無限大になる。
特殊相対性理論によると、粒子が光速まで加速するためには無限のエネルギーが必要です。
重要性
静止質量。
ある粒子が観測者に対して低速で移動している場合、その粒子の質量は静止質量に非常に近い。
しかし、高速では、粒子の質量が速度に応じて劇的に増加する一方で、静止質量は変化しない。
慣性質量。
非常に速い速度では、ある粒子の質量はその静止質量よりはるかに大きくなる。
付加価値
安息質量 安息質量は加法関係にない。
慣性質量。
慣性質量は加法的です。
等価性
静止質量。
静止質量は、重力質量やエネルギーと等価ではない。
慣性質量。
慣性質量は、重力質量およびエネルギーと等価です。
