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比重が大きいとどうなる?小さいの意味、比重が大きい物質、体積との関係

この記事の要点

比重が大きい物質は重く、比重が小さい物質は軽いです。

比重は、水の密度とある物質の密度との比率です。

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比重が大きい物質は重く、比重が小さい物質は軽いです。

比重は、水の密度とある物質の密度との比率です。

なお、水の密度は約1g/cm3なので「比重=物質の密度÷水の密度≒物質の密度」より、ある物質の密度と比重の値は概ね等しくなります。

今回は、比重が大きいとどうなるか、小さいの意味、比重が大きい物質、体積との関係について説明します。

比重の詳細は下記が参考になります。

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比重が大きいとどうなる?比重が小さいの意味は?

比重が大きい物質は重く、比重が小さい物質は軽いです。

比重は水の密度とある物質の密度との比率です。

水の密度は約1g/cm3なので「比重=物質の密度÷水の密度≒物質の密度」より、ある物質の密度と比重の値は概ね等しくなります。

つまり、比重が大きい、小さいとは「密度が大きい、小さい」と同様の考え方ができます。


また、比重が1より大きい場合、その物質は水よりも重いので沈みます。逆に比重が1より小さい場合、その物質は水に浮かびます。たとえば木材、プラスチックなどは比重が1未満のため水の上に浮かびます。比重の詳細は下記が参考になります。

比重の単位とは?無次元の意味・密度(g/cm3)との違いとLの計算

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比重が大きい物質は?

比重が大きい物質を下記に示します。金属は日常生活で見る比重が大きな物質です。


・鉛 ⇒ 11.35

・銅 ⇒ 8.96

・真鍮 ⇒ 8.5

・ステンレス ⇒ 7.93程度(ステンレスの種類によって変動)

・鋼 ⇒ 7.85

・鉄 ⇒ 7.1~7.4程度

・チタン ⇒ 4.54

・ジュラルミ ⇒ 2.8

・アルミ ⇒ 約2.7(アルミの種類によって変動)

比重と体積との関係

比重に体積を掛け算すると質量の値が算定できます。ただし、厳密には「密度に体積を掛け算すると質量が算定」できます。比重の値≒密度の値より、比重と体積を掛け算しても質量の値が得られるのです。

混同しやすい用語

比重(ひじゅう)

水の密度を基準にした物質の密度の比率で、無次元数です。

比重が大きいほど同じ体積でも重く、比重が小さいほど軽い物質であることを示します。

密度(みつど)

単位体積当たりの質量のことで、g/cm3やkg/m3などの単位を持ちます。

比重と数値は概ね同じですが、有次元量であり本質的に異なる物理量です。

単位体積重量(たんいたいせきじゅうりょう)

単位体積当たりの重量を示す量で、kN/m3で表します。

密度に重力加速度を掛けて求めます。

比重・密度と混同されやすい用語ですが、重力を含む点が異なります。

試験での問われ方|管理人の一言

試験では建築材料の比重の大小が自重計算に影響する点で問われます。比重が大きいほど同じ体積でも重くなりますので、材料選択で建物の自重(固定荷重)が変わります。

鉄骨造(鋼材比重7.85)とRC造(コンクリート比重2.4)では単位体積重量に大きな差があります。構造種別ごとの単位体積重量の違いが、基礎設計や柱断面設計に与える影響を理解しておきましょう。

比重が大きいを整理した表を示します。

項目内容備考
比重が大きい(>1)水より重く、水に沈む例:鋼=7.85、銅=8.96
比重が小さい(<1)水より軽く、水に浮く例:木材、プラスチック
比重と体積の関係質量≒比重×体積比重≒密度の値

まとめ

今回は、比重が大きい、小さいの意味について説明しました。比重が大きい物質は重く、比重が小さい物質は軽いです。比重は水の密度とある物質の密度との比率です。比重の詳細は下記が参考になります。

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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