物理の力学についてです

質問

慣性質量と重力質量の違いを教えてください。またなぜこの両者が一致するのでしょうか？教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.1

yokkun831 · ベストアンサー

慣性質量とは，物体の並進運動に対する慣性を示す量です。したがって，それは運動方程式に現れる質量といっていいでしょう。

Mi a = F

一方重力質量とは，重力を受ける対象としての質量をさします。したがって，それは万有引力の法則に現れる質量であり，また重力

W = M g

に現れる質量といえるでしょう。

もともと，この２つの質量が一致する必然性はありません。基本的に異なる定義を持つ量であるからです。ところが，経験的にこの２つの質量は一致しているように見えます。初歩的には重力下の運動方程式が

Mi a = M g

で，a = g となることがわかていますので，Mi = Mです。これはつきつめて考えるとあたりまえではありませんが，なぜと理由をつけられるようなものでもなく，自然の法則がどうもそうなっているようだ，としかいいようがないのです。この経験則は，一般相対性理論の「等価原理」に一致するものであることが示されます。「等価原理」はそもそも仮説であるわけですが，精密な測定によっても今のところこれをくつがえすような事実はみつかっておらず，慣性質量と重力質量に有意な差はみつかっていません（エトヴェッシュの実験）。

お礼

遅くなりましたが、とても分かりやすい回答有難うございました