Il chilogrammo è un'unità di massa. Nel linguaggio normale, la misurazione della massa definisce quanto è pesante qualcosa. Questo non è scientificamente corretto. La massa è una proprietà inerziale. Misura la tendenza di un oggetto a rimanere ad una data velocità quando nessuna forza agisce su di esso.
Le leggi del moto di Sir Isaac Newton contengono una formula importante: F = ma. F è la forza. m è la massa. a è l'accelerazione. Un oggetto con una massa (m) di un chilogrammo accelererà (a) a un metro al secondo al secondo quando viene agito da una forza (F) di un newton. Questo è circa un decimo dell'accelerazione dovuta alla gravità terrestre.
Il peso della materia dipende dalla forza di gravità. La massa della materia no. La massa di un oggetto è la stessa ovunque. La materia ha una massa invariante supponendo che non stia viaggiando ad una velocità relativistica rispetto ad un osservatore. Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein, la massa relativistica (massa apparente rispetto ad un osservatore) di un oggetto o di una particella con massa a riposo m0 aumenta con la sua velocità come M = γm0 (dove γ è il fattore Lorentz). Questo effetto è molto piccolo alle velocità quotidiane, che sono di ordini di grandezza inferiori alla velocità della luce, ma diventa evidente a velocità molto elevate. Per esempio, viaggiare ad appena il 10% della velocità della luce rispetto ad un osservatore - eccessivamente veloce rispetto alle velocità quotidiane (circa 108 milioni di km/h o 67.000.000 mph) - aumenta la massa relativistica di un oggetto di poco più dello 0,5%.
Per quanto riguarda il chilogrammo, l'effetto della relatività sulla costanza della massa della materia è semplicemente un interessante fenomeno scientifico che ha zero effetto sulla definizione del chilogrammo e sulle sue realizzazioni pratiche.</ref> Gli oggetti sono "senza peso" per gli astronauti in microgravità. Tuttavia, gli oggetti hanno ancora la loro massa e inerzia. L'astronauta deve usare dieci volte più forza per accelerare un oggetto di dieci chilogrammi alla stessa velocità di un oggetto di un chilogrammo.
Un'altalena comune, come mostrato nell'immagine, può mostrare la relazione tra forza, massa e accelerazione. Qualcuno potrebbe spingere un adulto sull'altalena. L'adulto accelererebbe lentamente. Dondolerebbe solo una breve distanza in avanti prima che l'altalena cambi direzione. Se un bambino è seduto sull'altalena, allora il bambino oscillerebbe in avanti più velocemente e più lontano.
