質量と重量の違い | 理化学分析 | お役立ち情報 | 株式会社 東邦微生物病研究所

カテゴリー

 
  このエントリーをはてなブックマークに追加
250-7
  LINEで送る
250-7
250-7 ノロウイルス検査のご用命は弊社に! 250-7 download access-map biginners_help campaign annai-5土曜日も営業対応しています。電話、E-Mailでお気軽にご相談ください。 技術的なお問合せには検査担当のスタッフが丁重にお答えします kyoninka-touroku

質量と重量の違い

 

化学分析では、天秤に始まり、各種の測定機器を用いて様々な物質の「質量」を計測しています。

さて、頻繁に目にする「質量」という文字、改めて「質量」とは何か?と問われると、案外説明しにくいものです。また、重量(重さ)と、何が違うのでしょうか。

 

質量と重量

 

質量とは、物体そのものを構成する量であり、空間の中での「動かしにくさ」です。「動かしにくさ」とは、例えば、止まった車を腕力で押して動かそうとすると大きな力を要して実感できます。また、慣性で動いている物体の進行方向を変えようとすると、これも力が必要です。これらの質量の起源は、2012年にCERN「欧州合同原子核研究機構」(スイスのジュネーヴ郊外でフランスと国境にある世界最大規模の素粒子物理学の研究所)で発見されたヒッグス粒子が大きく関与しています。

 

重量とは、物体間に働く重力(引力)の大きさです。重力とは、そもそも何かということがありますが、グラビトンと呼ばれる粒子が関わっていると考えられています。CERNでは、現在この粒子の発見に挑戦しています。

 

従って、物体そのものの「量」である質量は、重力の少ない月で測定しても同じ値です。

一方、物体間に働く重力である「重量」は、地球の1/6の重力である月では地球で計測したときの1/6になります。

 

質量の単位は「Kg(キログラム)」、重量の単位は「N(ニュートン)」です。以前は、「Kgw(キログラム・ウエイト)やKgf(キログラム・フォース)」が使われていましたので、そちらの方が馴染みやすいかもしれません。

 

質量m・1kgを重量に換算するには、地球上の重力加速度gが9.8m/s2であることから、運動方程式 F=m×gに代入すると

 

1(kg)×9.8(m/s2)=9.8(N)となります。

 

食料品をバネばかりで計量して販売されている場合、牛肉300gは3ニュートンとなりますがピンときませんので、とても普及しそうには思えませんね。

 

utyu  

質量と重量の定義の理解が足りないと間違った思い込みをしてしまうことがよくあります。

例えば、質量70kgの宇宙飛行士が宇宙遊泳で浮かんでいる場合「体重が0Kgです」という言い方は実は間違いです。

宇宙空間で重力の影響を受けない状態は、重量が0(N)になったのであり、質量70kgは不変です。

また、宇宙空間の無重力状態では宇宙船でも人の腕力で動かせそうな気がしますが、これも無理なことが分かります。

 

 

質量の基準 

 

質量1kgの定義は「国際キログラム原器の質量を1kgとする」です。

パリの国際度量衡局(どりょうこうきょく)に、温度などの影響を受けないように気密の容器に入れて、直系約39mm、高さ約39mmの、プラチナ90%、イリジウム10%でできた金属が保存されており、これが国際キログラム原器です。

 トレーサビリティが確保されている校正分銅などは、上流を辿っていくと、最後はこの国際キログラム原器に辿りつくようになっています。