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中学理科物理の力についての質問です。
ある問題で「月の重力の大きさは地球の約(1/6)なので、体重60kgのAさんが月に行くと重さは(6kg)、質量は(60kg)となる」
という問題がありました。()に入る言葉を答える問題です。
疑問点は質量が60kgというところです。
体重は重力を含めた重さだと認識していて、質量は重力に関係なく、物体そのものがもつ重さだと思っていました。
この認識で考えると、体重≠質量になるため、問題のように体重が60kgだからといって、質量も60kgにはならないのでは?と思ってしまいました。
体重=質量と考えていいのでしょうか。

高校以降の物理には触れておらず、そもそも考え方が間違っている可能性も十分にあるため、そういったところも含めてお伺いしたいです。
よろしくお願い致します。

A 回答 (9件)

> 体重=質量と考えていいのでしょうか。


質量というのは、地球表面における重さを基準にしているので、
地球表面においては、体重=質量になります。

> 体重は重力を含めた重さだと認識していて、
> 質量は重力に関係なく、物体そのものがもつ重さだと…。
はい、それでよいです。

> 体重≠質量になるため、
> 体重が60kgだからといって、質量も60kgにはならないのでは?
体重が60kgというのは、地球表面での体重が、という事でしょう。
この条件が、設問から抜けています。

体重は重力を含めた重さなので、
重力が違う地球表面と月面では、当然変わってきます。

先にも書いたように、
地球表面においては、体重=質量になります。
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この回答へのお礼

助かりました

1番腑に落ちた回答だっため選ばさせて頂きました。
他の方々も勉強になりました。ありがとうございました

お礼日時:2022/09/17 14:09

例えばすべすべの滑らかな水平な面の台の上に


ものを置く。
ものに 1 Nの力を加えて
(1/60)m/s² の加速度でものが動いたとすると
ものの質量は 60 kg になります。

これは月の上でも地球の上でも変わりません。
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重力(重さ)は地球や月に引かれる力の大きさのこと。


質量は、ものの動かしにくさを表すもの。

そして、地球の表面で、重力(重さ)と質量が同じになるように単位が定められたってことです。

月に行けば、
重力(重さ)は、地球より月に引かれる力が小さくなる。
質量は、ものの動かしにくさを表し、月に行こうと変わらない。

だから、

地球で   重さ60kg、質量60kgの人は、
月に行くと 重さ10kg、質量60kgになる。

ですね。

余談ですが、質量と重さが一致または、比例するのは偶然ではありません。
一般相対性理論を学ぶと、

質量があると空間が歪む
空間の歪みに応じて生じた力が重力

このため、この両者は実は関連した物理量なのです・・・
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重さ=重力は 6kgじゃなくて、10 kg重= 10 kgf=98 N


質量は重力とは無関係。地球でも月でも60 kg

体重60 kgとは
地球の地上で、重カが 60 kg重=588 N になる
質量のこと。

588 Nを地上の重カ加速度(9.8 m/s)で
割ったのが質量。→60 kg
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そういう基本的な点を疑問に思ったら教科書に立ちかえりましょう。

教科書(前学年かもしれない)で最初に「質量」「重さ」が出てきたとき、どう定義され説明されていましたか?それに沿って回答しましょう。

中学校までならおそらく「質量」はてんびんで測る、場所によって変わらない物質そのものの量といったことが書かれていたのではないかと思います。つまり重力によって変わらないのが質量です。

ばねばかりの体重計で測定されるのは「重さ」なので数値は重力により変化します。これを打ち消すため日本では地域により体重計の設定が3つあります。本当の体重(質量)になるべく近づけるためです。てんびんなら反対側にのせる分銅の合計値は重力に左右されないので、ばねばかりのような重力による調整がいりません。
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地球での体重60kgの意味。


地球の重量加速度9.8m/s²の下で質量60kgの人は、下向きに60kg重の力が掛り、それを体重計では60kgと表示される。
60kg重=60kg×9.8ニュートンの力。

月で測ったら。
同じ人と体重計を月に持って行って測ると、重量加速度が1/6なので
質量60kgの人に下向きに約60kg×16.3ニュートンの力か掛る。
それを体重計では10kgと表示される。
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ええと。

なんで10倍違うのかって話でしょうか。
それ。間違いですよ。
月に行くと重さは「10kg」になるのが正解。

・・・ツッコミはともかく本題・・・

質量と重さは別物です。
質量は地球の重力の平均(980 Gal。1G…1ジーと表現することもある)を基準にした物質の重さ。
その1Gの基準の中にいるなら重さも質量も同じ。
1Gの基準から外れたら、重さは変わる。
質量は1G基準だから変わらないけど、重さは重力が変わるので当然変わる。

・・・

地球上でも重力が異なるので、実は重さは微妙に変わる。

 1kg

 1.000 000kg
まで桁を増やした表示になると場所によって値が変わるんです。

すると、重さで取引する金なんかはどうするんだ!!!
という事になりますが、そこはちゃんとしています。
天秤に乗せて重さを比較して決めるんです。
1kgの分銅の重さは場所によって変わりますが、質量は同じ。
同じ重さに吊り合えば、それは1kgってことになる。

プロボクシングの計量(体重を測るあれ)で体重計じゃなくて分銅を乗せて測るのはそのためです。
なお、
 東京都庁では、979.774 9 Gal で、1kgは 0.999 770 306kg
 札幌市庁では、980.476 0 Gal で、1kgは 1.000 485 714kg
差は 0.000 715 408kg(0.715 408g)になります。
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体重≡体の重さを質量に換算して表現したもの



体重(N)=質量(kg)×g(地球の重力加速度)
なので、質量60kgの身体の重さを Nでなくkgで表現したら、60kgとなります。

月だと月の重力加速度で計算しますが、敢えてkgで表現したら1/6になるのでしょうね。
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考えてイイのでは?



月には空気が無いので宇宙服を着ないと降り立つ事も出来ない・・

宇宙服って重いのに それすら考えないのなら どんな計算でも成り立つのだから・・
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