A tömeg, a sűrűség és a fajtérfogat

A tömeg a testeknek azt a tulajdonságát jellemzi, amely egyrészt tehetetlenségben (mozgásállapotának megváltoztatásával szemben), másrészt a más testekhez való vonzódásban nyilvánul meg. Egy test tömegét csak egy másik, ismert tömeggel való összehasonlítás alapján lehet meghatározni. Ennek elfogadott és általánosan használt módja: összehasonlítás hitelesített mérlegtömegekkel kétkarú mérlegen. (Nem rugós- vagy kvarcmérlegen!). A tömeg nagysága a helytől független, tehát például az űrhajósok által a Holdon begyűjtött kőzetminták tömege a Holdról a Földre lehozva is változatlan marad. (Érdekesség, hogy a súlyuk viszont a különböző tömegvonzási viszonyok miatt a két égitesten eltérő, a Földön a nagyobb.)

A tömeg (jele: m) alapegysége 1 kg, a nemzetközi megegyezés alapján elfogadott kilogramm-prototípus: egy 39 mm átmérőjű és 39 mm magasságú platina-iridium rúd tömege.

Megjegyezzük, hogy a tömeg kg mértékegysége mellett a gramm is használatos:

gramm: 1 g = 1/1000 kg

Az egységnyi térfogatban található tömeget sűrűségnek (jele: ρ) nevezzük. Ez a fogalom eltér attól, amit a köznapi nyelvhasználatban értünk a sűrűség fogalma alatt, mert itt nem a közeg állagát, hanem fajlagos tömegét jelenti. A sűrűség értékét kiszámíthatjuk, ha egy test m tömegét és V térfogatát ismerjük, hiszen értéke azok hányadosa lesz. Mértékegysége is a tömeg és a térfogat mértékegységének hányadosa: kg/m3. Használatos a kg/dm3 mértékegység is.

A fajtérfogat (jele: v) fajlagos térfogatot jelent, vagyis a V térfogatnak és a benne lévő m tömegnek a hányadosát. Mértékegysége a térfogat és a tömeg mértékegységének hányadosa: m3/kg. Használatos a dm3/kg mértékegység is. A fajtérfogat és a sűrűség kapcsolata: egymás reciprokai.