質量から重量を計算する方法

物体の重さとは、その物体に作用する重力の力です。物体の質量とは、その物体が持つ物質の量であり、重力がどのように変化しても変化しません。そのため、地球上で質量が 20 kg の物体は、月でも質量が 20 kg になりますが、その重さは地球上の 1/6 しかありません。月面の重力は地球よりもずっと小さいため、月面の重さのわずか 1/6 になります。質量から重量を計算する方法に関する情報とヒントについては、以下をお読みください。

ステップ

重量を計算する

1. 1重量を質量に変換するには、「w = mxg」という式を使用します。重量は物体に作用する重力の力として定義されます。科学者はこれを「w = mxg」や「w = mg」のような式で表します。
   • 重さは力なので、科学者はF = mgという式も書きます。
   • F = ニュートン単位の重量を表す記号、 N。
   • m = キログラム単位の質量を表す記号、またはkg 。
   • g = 重力加速度を表す記号。m /s ² 、つまりメートル毎秒の二乗で表されます。
     
     • 単位としてメートルを使用すると、地球の局所表面における重力加速度は 9.8 m/s ²になります。これらは使用すべき標準 SI 単位です。
     • 足を使う必要がある場合、重力加速度は 32.2 f/s ²になります。これらは同じ単位ですが、変換されています（メートルではなくフィート）。
2. 2物体の質量を求めます。なぜなら、私たちは質量から重量を計算しようとしており、質量は既知だからです。質量は物体の重要な基本量であり、その単位はキログラムです。
3. 3重力による加速度を求めます。つまり、 gを見つけます。地球の表面では、 gは9.8 m/s ²です。宇宙の他の場所では、重力の加速度は変化します。先生や解いている問題から重力がどこに作用するかがわかるので、問題を解くときに、対応する重力加速度を使って計算することができます。 。
   • 月面上の重力加速度は地球上とは異なります。月面上の重力加速度は約 1.622 m/s ²で、地球の加速度の約 1/6 です。このため、同じ質量の物体の重さは、月では地球上の 6 分の 1 しかありません。
   • 太陽の重力加速度は地球や月のそれとは異なります。太陽上の重力加速度は約 274.0 m/s ²で、地球上の加速度の約 28 倍です。このため、同じ質量の物体の重さは、太陽上では地球上の 28 倍になります (生き残ればの話ですが)。
4. 4数式に数字を代入します。 mとgがわかったので、これらの値を式F = mgに代入して次の計算に進みます。数値はニュートン、つまりNで取得する必要があります。 広告する

例

1. 1例題1を解きます。質問は、 「物体の質量は 100 kg です。地球の表面上での重さはどれくらいですか?」です。
   • これでmとgができました。地球表面上の物体の重さを計算しているため、 m は100 キログラム、 g は9.8 m/s ²に等しくなります。
   • 次の式に代入します: F =100 kg x 9.8 m/s ² 。
   • それで最終的な答えが得られます。地球の表面では、質量が 100 キログラムの物体の重さは約 980 ニュートンです。 F = 980 N。
2. 2例題2を解きます。質問は、 「物体の質量は 40 kg です。月の表面ではその重さはどれくらいでしょうか? 」です。
   • これでmとgができました。 mの値は 40 キログラム、 gは 1.6 m/s ²に等しくなります。これは、この時点では月面上の物体の重さを求めているためです。
   • 次の式に代入します: F = 40 kg x 1.6 m/s ² 。
   • 最終的な答えが得られました。月の表面では、質量 40 キログラムの物体の重さは約 64 ニュートンになります。 F = 64N。
3. 3例題3を解きます。質問は、 「地球の表面にある物体の重さは 549 ニュートンです。その質量はいくらですか? 」です。
   • この問題を解くときは、逆順に解く必要があります。 Fとgはすでにあるので、 mを計算する必要があります。
   • 549 = m x 9.8 m/s ²という式を成立させます。
   • 今回は、掛け算ではなく割り算をします。具体的には、 gからFを削除します。地球の表面では、549 ニュートンの物体の質量は約 56 キログラムです。メートル= 56 kg。
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付録: kgf で表した重力

• 1 ニュートンは SI 単位です。重さは、キログラム重量または kgf で表すことが多いです。これは SI 単位ではないので、完璧ではありません。しかし、この単位を使用すると、地球上の他の場所の重さと簡単に比較できます。
• 1KGF = 9.8166N。
• 計算された数値を得るには 9.80665 を割ります。可能であれば最後の列を使用します。
• 体重 101 kg の宇宙飛行士の場合、北極の圧力は 101.3 kgf ですが、月面では 16.5 kgf になります。
• SI単位とは何ですか?これは、科学者が使用する測定単位の完全なセットである国際単位系を表します。

ヒント

• 最も難しいのは、重量と質量の違いを理解することです。なぜなら、人々は「重量」と「質量」を混同する傾向があるからです。ニュートン、または少なくともキログラム力を使うべきところを、キログラムを使う傾向があります。医師はあなたの体重について話し合うかもしれませんが、実際にはあなたの体重について話し合うためにここにいるのです。
• 天秤は質量 (kg) を測定できますが、秤はバネの収縮と弛緩によって重量 (kgf) を測定します。
• 重力加速度 g は N/kg と表すこともできます。 1 N/kg = 1 m/s ² 。この数は変更されません。
• 質量 100 kg の宇宙飛行士の体重は、北極では 983.2 N、月では 162.0 N になります。中性子星では彼はもっと重くなるだろうが、おそらく気づかないだろう。
• kgf は使いやすいですが、ニュートンの値がわかれば他の多くの量も計算しやすくなるため、依然としてニュートンが推奨される単位です。