【分かりやすい物理学】
重さと質量はどう違う?
月に行ったら体重が1/6になる理由。

初めに

こんにちは!そして初めまして! 動物バナシの管理人、ユーイチです。

皆さんは「重さ」と「質量」の違いを聞かれたときに答えられるでしょうか?

なんとなくですが、どちらも重さを表している気がしませんか?

確かにこの2つは混同されて言われることがよくあります。

ですがこの2つは別のものなんです。

今回はこの重さと質量の違いについてお話していきたと思います。

それでは早速行ってみましょう。

重さは変化する

「重さ」と「質量」の違いを説明する前に、そもそも「重さ」とは一体何なんでしょうか?

重さを定義すると、物体に作用する万有引力(重力)の大きさの事を言います。

例えば、地球上で6キログラム重(kgw)の重さの物体があるとします。

これを重力が地球の$\frac{1}{6}$しかない月で計ると1kgwになります。

さらに無重力状態の宇宙で計れば、重さは0になります。

つまり、重さは場所によって変わるものなんです。

質量は変わらない

では、一方の質量はどういうものなのでしょうか。

質量とは、物体の動かしにくさ(加速しにくさ)を表す量なんです。

加速についてはこちらから

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例えば、国際宇宙ステーション(ISS)の中では重さが無くなるので、ピンポン玉でも砲丸でも掌に乗せるだけなら力は必要ありません。

ですが、無重力状態であっても、質量の大きなものは動かしにくく、動かす(加速させる)のにより大きな力を必要とするのは地球上と変わらないんです。

この二つを比べると「重さ」と「質量」は似ているようで、まったくの別物だと分かります。

重力加速度について

地表付近で落下する物体の加速度(重力加速度)は約9.8[m/s²]になります。

つまり質量に限らず、地球の落下運動では、

秒速0m→秒速9.8m→秒速19.6m→秒速29.4m・・・・

1秒ごとに速さが9.8mずつ増えていきます。

よって運動方式から、(地球上での)重力 ≒質量 ×9.8となります。

物体が落下する時の法則はこちら

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単位の意味

皆さんは自分の体重を表すときに「何㎏」といいますよね?

このように日常生活では、重さの単位は「キログラム(㎏)」を使います。

ですが、実はこれは質量の単位なんです。

物理学では、重さの単位は、一般的な力の単位である「ニュートン(N)」や「キログラム重(kgw)」が使われます。

運動方程式(力=質量×加速度)から、

「ニュートン(N)」=「キログラム(㎏)」×「メートル毎秒毎秒(m/s²)

   力      =   質量     ×   加速度

となります。

つまり、$ 1[N]=1[㎏・m/s²]$です。

また$ 9.8(N)=1(kgw)$の関係があります。

なお、地球上の重力加速度を「1G」と表すこともあり、

$ 1[G]≒9.8[m/s²]$となります。

どうでしたか?今回は重さと質量についてでした。

もう一度言うと、

「重さ=重力」と「質量=物体の動かしにくさ」

と簡単に覚えておきましょう。

それでは今回はここまで。 最後までお読みいただき ありがとうございました。

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