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質量と重量の違いを教えてください。

bel********さん

2012/7/1501:07:07

質量と重量の違いを教えてください。

なんとなく理解している部分では、
・重量は、物体が重力の力を受けている際の値
・質量は、物体そのものが持っている値

ということなのだと思っています。

すると、「重量10kgの物体」を正確に定義するならば、「重力1Gの任意の地点において、重量10kgの物体」と言うのが完全な表現と言うことでしょうか。

また、「質量10kg」というのはどう計測するのですか?
私の頭では「kg」自体が「重量」としか考えられないため、重力を無視して、質量そのものを「kg」で表せる理由が良く分かりません。

曖昧な質問ですが、よろしくお願い致します。

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fri********さん

編集あり2012/7/1502:28:50

質量は物体そのものが持っている量であり単位は[kg]です。
重量は質量に働く重力の大きさであり単位は[N]です。

ただし上記のように定められる以前からの歴史的な経緯により、
重量が質量の意味で使われていることがあります。
例えば、
体重は体の重量を短縮した用語ですが、この場合の重量は質量の意味です。
自動車重量税という場合の自動車の重量も質量の意味です。
しかし、このような使い方はあくまでも例外です。

『重量10kgの物体』という使い方をしてはいけません。
『質量10kgの物体』または『重量98Nの物体』としなければいけません。

>、「質量10kg」というのはどう計測するのですか?
その地の重力加速度に対して正しく校正された秤を使って測ります。
身近な例では日本で販売されている日本向けに校正された体重計を使えば、
仕様に記載された精度で正しく質量が測れます。

これを質量を測っているのではなく重量を測っていると言い張る人が稀にいますが、
それは温度計で測っているのは体積だと言い張るのと同じです。

体重計は重量が質量に比例するということを利用して質量を測るようにした物で、
読み取れる値は重量ではなく質量です。

温度計は液体の体積が温度に比例することを利用して温度を測るようにした物で、
読み取れる値は体積ではなく温度です。

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nag********さん

編集あり2012/7/1700:23:32

質量はその物体の持つ固有のものですから地球上のどこに行っても同じです。
重力加速度は場所によって変わりますが、一般にはg=9.8(m/s^2)です。
工学単位系では、物体の質量が重力を受ければ重量を10kg重又は10kgfと言います。
ニュートン力学ではF=mgという公式があるので、それにあてはまると重量はF=10✕9.8=98(N)となります。
質量はその物体の持つ固有のものですから計算で求めます。
質量=物体の密度✕体積
となりますね。
尚、質量を計測するためには精密天秤を使い、重量でしたら体重計などのバネ計りを使います。
まあ・・質量1kgの物体が重力によって受ける力(重量)を1kg重と覚えておけばいいのです。簡単そうで難しい課題ですね。
http://blog.livedoor.jp/aritouch/archives/4011201.html

fey********さん

編集あり2012/7/1503:07:13

この疑問は誰もが感じることだと思います。
日常生活と物理学とを切り離して、質量という言葉を使う時は物理学モードに切り替えたらいいと思います。

・質量は、物体そのものが持っている固有の値
・重量は、その物体に加わる力の値

物理学では、
力の単位はN(ニュートン)を使って、質量の単位はkg(キログラム)を使います。
「重量10kgの物体」は、使えない表現です。

質量はいろいろな計測方法がありますが、実際には天体の軌道周期や、弾性物体の変形、力のつりあい、エネルギー量などを測定して、計算式から計算したものです。F=mα とか F=kx=mg とか E=mc^2=hν とかを使います。

日常生活で使う体重計は、月面とか宇宙ステーションでの質量測定には通用しません。非日常的な場面では、物理学で考えた方がいいと思います。

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