ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

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A 回答 (5件)

こんにちは。



kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。
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kg、kgfからNへの換算は次式になります。



1kgf=9.8kg・m/s^2=9.8N

出所参照
http://a.yamagata-u.ac.jp/amenity/Electrochem/Un …
http://homepage2.nifty.com/NG/unit/power.htm

質量1kgに重力の加速度9.8m/s^2(地球上)が加わって生じる力は、
1*9.8=9.8N

バネばかりなどの1kgfをNに換算すると、
1*9.8=9.8N

つまり、質量kgでも重量kgfでも力kgfでも9.8をかければ力Nに換算できるというわけです。
40kg*9.8=392N
40kgf*9.8=392N
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>1N=9.8kgfなので



 逆ですよ。1kgf=9.8N です。

 1kgの物体にかかる重力が 9.8N ですから、40kg の物体の重さは 40×9.8 N = 39.2N となります。
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質量1kgの物体を台に乗せるとその物体は台に9.8ニュートンの力を及ぼします



kgfを使うのではなく早くSIに慣れてくださいね(∩∩)
便利ですよ
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>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」



右の式のkgは kgfのミスとして 上記では式の変換がおかしいです(1桁違ってしまいます)
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1[kg]×9.8[kg/s^2]=9.8[kg・m/s^2]=9.8[N]
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また、ニュートンは化学(錬金術)にも多大な時間を研究に費やしていたと知りました。
しかし、ニュートンほどの人が何故、化学(錬金術)では功績を残せなかったのでしょうか?
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錬金術にもいろいろあるのですが、ニュートンのはかなり神秘学や哲学に傾いていたのではないかと想像されます(その動機から)。
案に相違して、金を作ろうといろいろ胡散臭いことをやってみた方がなんらかの結果が得られたことだと思います。
まあ金はできないですけど。
一方で当時それなりに完成していた錬金術の文献は、たとえばエメラルド板なんてのを読んでみると解りますが、「なんのことかさっぱりわかりません」。やたらと象徴的というか、わざと解らないように書いている。その上、元々少々あやしい内容なのでますますわからないのです。
ニュートンがどのように研究していたにせよ、全く独自の研究をしていたとは信じられません。しかしニュートンの時代にはそろそろ自然魔術や錬金術は解体しはじめていました。つまり物理学と数学と化学と哲学と神秘学などにですが。
いわば彼らは最後の魔術師だったわけで、物理学や数学というよりも自然哲学・自然魔術の文脈において仕事をした最後の世代だと思います。現在のジャンルで言えば数学者で物理学者ですが。その思想はコスモロジー、全宇宙を覆う一つの理性と理論、というようなものであったでしょう。ですからそういう意味で大きな仕事をやり遂げたにせよ、宇宙論を化学に応用するにはまだとても時間が足りなかったのは明らかでしょう(原子の構造がわかってはじめて化学と物理学が共通の根拠を持つようになりますが、それは畢竟20世紀のことです。

ついでにひとこと。ニュートンほどの人、っていったって300年前の人ですから。彼はキリスト教の中でもかなり特異な宗派であるユニテリアンなのですが、「世界の歴史」についてとんでもないことをいろいろ書いているようです。(「改定古代王国年代学」)炯眼もないわけではないにせよ、現在から見れば問題にならないことがほとんどです。当然創造説なんで、天地創造は何年前かなんてのを書いてますが千年単位の数字です。またエジプト統一が紀元前900年代なんていうあり得ない数字を書いています。つまるところ、化学の分野で特に大きな功績がなくても不思議ではありません。

錬金術にもいろいろあるのですが、ニュートンのはかなり神秘学や哲学に傾いていたのではないかと想像されます(その動機から)。
案に相違して、金を作ろうといろいろ胡散臭いことをやってみた方がなんらかの結果が得られたことだと思います。
まあ金はできないですけど。
一方で当時それなりに完成していた錬金術の文献は、たとえばエメラルド板なんてのを読んでみると解りますが、「なんのことかさっぱりわかりません」。やたらと象徴的というか、わざと解らないように書いている。その上、元々少々あやしい...続きを読む

Q10kgのものを30cmの高さから誤って落とした場合に、物体にかかる衝撃荷重はどのくらいですか?

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No.1です。

>つまり10kgの物体ですので、120Gがかかるとすれば衝撃荷重は最大1,200kgかかると理解してよろしいでしょうか?

はい。そうです。

力を「重さ」で表わした「キログラム重(kgf)」という単位を使うと、
 1 kgf = 9.8 N
ですので、
  1.2 * 10⁴ (N) ≒ 12 * 10³ (kgf) = 1200 (kgf)
ということで、1,200kgの重量に相当する力ということです。

Qニュートン力学の有効性について

ウィキペディアによると

「現代の物理学では、ニュートン力学は、われわれが日常扱うスケールでの有効理論であると考えている。すなわち、質点の運動を考えるとき、特殊相対性理論は速度が光速よりも十分遅いときニュートン力学で近似でき、量子力学は運動量が十分に大きい場合にニュートン力学で近似できる。またニュートン力学に含まれることもあるニュートンの万有引力理論は、重力が弱い場合の一般相対性理論の近似である。」

とのことです。
上記解説の意味なんですが、

(1)ニュートン力学は日常レベルの現象説明に便利な簡便法であるが、厳密には正確ではない。その気になれば相対性理論や量子力学で、より厳密な計算が可能である。

(2)ニュートン力学と相対性理論や量子力学は適用範囲が異なるため、その都度適切な理論を選択する必要がある。但し、各理論の適用範囲同士は重複する。

(1)、(2)どちらかかと思ったんですが、もしかしたら「(3)どちらも間違い」でしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

私はニュートン力学と相対性理論は別物だと思っております。
もちろん相対性理論が生まれる為にはまずニュートン力学がありが前提ですが、
そのニュートン力学で説明できない事があるので新しい理論が発見(構築?)されたと思っています。
相対性理論は光速を基準に運動を考えます。ですから光速に近ければ近いほど相対性理論の計算は威力を発揮します。
光速よりの十分に遅い運動でも計算は出来ますがその時の値は私たちが体感できないレベルの極小の値のため
それを日常生活の運動の計算式に利用する事はナンセンスです。

つまり質問者さんの質問の答えとしては(1)(2)で問題ないと思います。
ところで相対性理論は重力に関係する運動の理論ですが、(力には相対性理論の分野と量子力学の分野があります。)
運動の計算は日常スケールではナンセンスとなりますが運動の捉え方はそのまま適応できる事もあります。
例えば「運動は観測者により相対的である。」はニュートン力学の否定であるが私たちが日常体験する事柄で説明可能です。

Qcal/mol*℃→J/g*Kの換算

二酸化ケイ素の比熱(J/g*K)が知りたいのですが、
検索したところ(cal/mol*℃)の単位のものが見つかりました

こちら
http://www.ceres.dti.ne.jp/~itocha/elements/Si.html

そこで単位の換算について質問です。

calからJに直すのは4.19倍ですよね?
分母のmolをgに直すのは分母を28.0855で割る、
=分詞に28.0855かければいいですか?
℃からKに換算するのは何をすればいいですか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>>>
calからJに直すのは4.19倍ですよね?

はい。


>>>
分母のmolをgに直すのは分母を28.0855で割る、
=分詞に28.0855かければいいですか?

ん?
ご質問文の冒頭によれば、ケイ素ではなく、二酸化ケイ素なのでは?
だから、28+16×2=60 なのでは?


>>>
℃からKに換算するのは何をすればいいですか?

なんにもしなくてよいです。


こういうふうに考えると、間違いにくいです。
・1cal=4.2J なので、1=4.2J/cal
・分子量60 とは、 60g/mol のこと

換算前の比熱[cal/(mol・K)]を[J/(g・K)]に換算するには、
・cal を消去してJにするために、4.2J/calを掛け算
・分母でmolを消去してgにするために、分母に60g/molを掛け算

要は、次元解析(=単位のつじつまあわせ)の考え方をするとよい、ということです。


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