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質量と重量の違いを教えてください。

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ID非公開さん

2012/8/1419:05:37

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。

補足fried_turnipへ
重力単位系は現場ではまだまだ使用される表現じゃないですか?

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nag********さん

2012/8/1420:22:38

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

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質問した人からのコメント

2012/8/14 23:37:17

成功 nice!!

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s_h********さん

編集あり2012/8/1422:49:01

wha********さん

2012/8/1421:49:49

>「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。
そう言うことです。

>「質量10kg」というのはどう計測するのですか?
α[m/s^2]の加速で動く物体が、F[N]の力が働いているとき、F/αを計測して、F/α[kg]とします。
F=GmM/r^2から、質量m,Mを計測するのは難しいので、
F=mαから計測します。

ban********さん

2012/8/1420:50:53

物理のカテゴリーで質量について聞かれることに、何か意味がありそうですね。それとも、ただ単に、高校では、生物・化学の選択者で、質量については化学でしかお目にかからないから、化学のカテゴリーで聞かれているという感じでしょうか。普通、質量についての質問であれば、物理カテゴリーで聞かれるのがベストかと思います。

物理カテゴリーで質量について聞かれた場合、皆さんが仰られるように、重力に関係ないしない物理量と考えられ、最後に行き着く答えが、『物の動きにくさを示す値』と考えられます。月は、地球の重力の1/6倍だから、月での体重は、地球の1/6と成りますが、質量は変わりません。これは重力を表す式が、
重力or垂直抗力:F=m・g (ここで、質量m[kg]、重力加速度g[m/s^2])
であり、gが地球か月かで変わるため、得られる重力、つまり、体重などが変化すると言うものです。


高校化学で、質量を問われている場合、ラボアジエの質量保存則が、ます頭に浮かびます。『化学反応の前後で、質量は保存される。』という法則ですね。物質は全て、原子で出来ています。原子は原子番号と同じ数の陽子と数個の中性子で出来た中性子と、電子で出来ています。電子は、陽子や中性子に比べて非常に小さいので、質量的には無視されます。従って、原子の質量は、陽子と中性子の数の和である質量数で決まります。化学反応は原子のやり取りなので、質量は変わらないです。

と、断片的に喋りましたが、どこに的を絞れば良いのかが見えないのでコレまでにします。

ちなみに、大学物理の相対性理論では、
エネルギー:E=mc^2(質量m[kg]、光速:c=299 792 458 [m/s])
という式が導出され、化学のラボアジエの法則『化学反応の前後で質量は保存される』は、決して成り立つ自然法則ではないことと成り、物理で古くから扱われるエネルギー保存則『考えられる系のエネルギーは保存する。』に統一されました。しかし、このような式が適用できるのは、日本でも筑波の高エネルギー研究所や兵庫のSpring-8と言った国家予算を費やす巨大なエネルギーと取り扱う研究所や原子力関係の発電所くらいでしか適用できません。その理由は、量子化学や量子力学といった量子論の物理的性質を理解してから考えて頂くとわかると思います。なので、高校生活までは、質量は保存されると考えて下さい。

chi********さん

2012/8/1420:13:51

重量(重さ)はその場所での重力の大きさで、単位は[kgw](あるいは[N])
質量は、その物体の動かしにくさの度合いで、単位は[kg]
です。
たとえば、無重力の場所で、ウサギと象を比べると
重さはどちらも「0」です。
でも、あきらかにウサギと象は何かが違います。
両者をぶつけると、象の方はあまり動きません。
つまり、無重力でも「動きにくさ」の違いが分かります。

これらは別な物理量です。

ただ、これら2つの量は、厳密に比例しています(今のところ)。
だから、地球上で、質量1[kg]の物体の重さ(重力の大きさ)を
1[kgw]にします。
この物体を月面上に持っていくと
重力が1/6ですから、重さは1/6[kgw]となります。
ただ、「動かしにくさ」は変わりませんから、質量は1[kg]です。


[kgw]単位は現在使われず、[N]が使われ
1[kgw]=9.8[N]
の関係があります。

もっと簡単にいうなら、
水1ccの地球上での重さは
1[gw](1/6*1/1000[kgw)で、質量は1[g](1/1000[kg])
です。

でも、
水1ccの月面上での重さは
1/6[gw](1/6*1/1000[kgw)で、質量は1[g](1/1000[kg])
です。

lie********さん

2012/8/1420:00:39

質量は、地球上でも月でも火星でも宇宙空間でも同じ不変です。
重量は、重力加速度(引力)により変わります。
地球で10kgの物体は、
月では地球の0.1655倍の1.655kg
火星では地球の0.3786倍の3.786kgの重量になります。
参考
地球の重力加速度9.8m/s^2
月の重力加速度1.6622m/s^2
火星の重力加速度3.71m/s^2

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