No.1ベストアンサー
- 回答日時:
気球の体積は V=500 [m³]、気球内の空気の密度が ρ' [kg/m³] なら、気球内の空気の重さは
m = ρ'V = 500ρ' [kg]
だよね。
これを「重力」という「ちから」に変換すると
F = mg = ρ'Vg = 500ρ' [N]
になります。
「文字」だけでなく、ちゃんと「単位」を付けて考えると、それが何の量をが明確になります。
>ρ’Vgが内部の空気の重さになっていますが
上に書いたように、これは「重さ」ではなく「重力」です。
質量(重さ)m [kg] に働く重力が mg [N] ということ。
「1ニュートンのちから」とは、「1 kg の質量に 1 m/s² の加速度を生じさせる力」です。
なので、「m [kg] の質量に g [m/s²] の加速度を生じさせる重力」は「mg [N]」ということになるのです。
「気球本体の重さ」「気球内の空気の重さ」は「重さ(質量)」ですが、これを浮き上がらせる「浮力」は「ちから」ですから、つり合いや浮き上がる条件を議論するときには「全て力で表して比べる」必要があります。
「重さ」と「力」が同じように感じるのは「地球上」だけのことです。宇宙空間や月では、地球上の「重さ」とは違う「重力(万有引力)」が働きます。宇宙空間や宇宙ステーションの中では、「質量があっても重さ(重力)がない」という状態になります。
というように、「どこでも成り立つ法則」として考えないといけないので、「重さ(質量)」と「ちから」は別個のものとして考えないといけません。
「地球の表面(地上)」だけで考えれば、特に区別しなくとも用はたせるので、質問者さんのような疑問がわきますが。
No.2
- 回答日時:
重さ(重力)と浮力の釣り合う温度を出したいので
Mg(気球の重さ)+ρ′Vg(気球内部の空気の重さ)=ρVg(浮力)
としてる。
ρ′Vは気球内部の空気の質量
質量×gは ものの質量に働く重力
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気球内部の空気の密度なんで文字で表してm/500✖️500✖️g=mgってなって下にかかるF=mgが残り下にかかる力が 気球本体がMとするのでMg+mg=浮力となるのでこのような書き方ですか?