No.3ベストアンサー
- 回答日時:
まず、・・・え~っと、
先のお二方の回答は、質問者様が求められているものとは少し違う気がしたので、でしゃばらせていただきます。
もし、私が捉えた意味と違っていたらゴメンナサイ。
>質量と重量について理解したいので、・・・
と書かれているので、素直に「質量」と「重量」の違いを説明します。
一般の人、機械屋さん、物理屋さん。それぞれの人が扱う「重さ」の概念は違います。
100円玉の「重さ」は私も知らないので、たとえば100gとしましょう。そしてたとえば私は「一般の人」としましよう。
【問題】
100円玉の重さは100gですが、これは「質量」なのか「重量」なのか?。
一般の人であればこのような質問が出て来るでしょう。
でもこの答えは一つではありません。機械屋さん、物理屋さんから見ると答えは違ってきます。
一般の人が言う「100g」と言うのは、「質量の単位」で表されているので混乱すると思います。
この「100g」と言うのは、当然地球上で計った値なので「重量」となります。つまり「重力加速度」が加味された値で、「地球の重力が、100円玉を引っ張る『力』」になるわけです。
御存知かどうかわかりませんが、力学の世界には、
F=ma → 力(N)=質量(kg)×加速度(m/s^2)
と言う「等式」があります。
つまり、 力=質量×加速度(重力加速度) です。
上述の「100g」は、地球の重力加速度(9.8m/s^2)が加味されたものなので、以前であれば区別するために「100gw(100グラム重(じゅう))」とか、「100gf(100グラム・フォース)」などと表記したり呼んでいました。
今は「Si単位」と言う国際標準に基づき、このような表記はできなくなりました。
仮に以前の表し方で書くと、
100gw=100g×重力加速度
となるので、見てお分かりいただけると思いますが、一般の人が言われる「100g」と、式の中の質量のところの「100g」は同じ数字が使われているため、「地球上では、重さも質量も同じ値」となります。
ですので、一般の人であれば重さ(重量)も質量も同じものと考えて問題ありません。あくまで「重さ」と言う点だけの話です。
10年ほど前から、「kgw,gw」や「kgf,gf」などの表記ができなくなり、Si単位ではすべて「N(ニュートン)」表記になりました。ですので「100gw」ではなく、力の単位である「N」の表記をしなければなりません。
100gw=100g×重力加速度
これをSi単位で表記すると、
0.98N=0.1kg×9.8m/s^2
となります。
つまり一般の人が言う重さの「100g」と言うのは、力学の世界では「力」として表記するので、「0.98N」となるわけです。
「重さ」と言う点では、元来「重さ」も「質量」も同じ「量」になるように定めたため同じ「量」を使います。
たとえば「重さ100gの質量も100g」となります。
「質量」には2つあって、「重力質量」と「慣性質量」と言います。
重力のある環境では、「天秤」を使って量った値が「質量」となります。
重力がないと天秤も動きませんので、「慣性力」を使って質量を量ります。(詳細は省きます)
「重力」とは、地球の引力と自転の遠心力などの「合力」なので、赤道と極では違ってきます。又、場所によっても多少の違いがあるため、我々が使う「ヘルスメータ」などは、その土地によって重力の違いの調整が施してあります。
北海道で使っていたヘルスメータを、沖縄で使うことはできないわけです。この量が「重量」です。
天秤は分銅にも量りたい物にも同じ条件で重力が作用するので、重力の影響を受けません。これが「質量」です。
かなり長くなってしまいましたが、理解いただければ幸いです。
No.1
- 回答日時:
100円玉で検索すれば質量はすぐ出てくるでしょう。
まずはそれくらいなさっていただきたい。
質量を計測するのであれば、はかり(天秤)にのせると分かります。
この方法は応用できますね。小麦粉の質量を計るのも体重を量るのも器具の大きさは異なりますが同じ方法ですから。
重量とは、ある物体にかかる重力のことです。
http://www.buturigaku.net/main01/MassWeight/Mass …
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