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重量と密度の関係は?単位体積重量・比重・質量との違いと建築材料での計算

この記事の要点

建築の荷重計算では「重量=体積×単位体積重量」を使う。ここでの「単位体積重量」は密度×重力加速度で、材料の密度とは単位が異なる。

重量・密度・比重・質量の違いと、材料別の重量計算を整理する。

つまり「重量=体積×密度×重力加速度」で算定します。

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重量と密度の関係は、重量=体積×密度×重力加速度で表されます。

重量の単位はNまたはkN、密度(単位体積当たりの質量)の単位はg/cm3やt/m3を用います。

つまり「重量=体積×密度×重力加速度」で算定します。

なお、密度と体積の積で「質量」が得られます。

また、単位体積あたりの重量を「単位体積重量」といいます。

今回は、重量と密度の関係と意味、単位体積重量、比重、質量との関係について説明します。

重量と密度の意味は下記が参考になります。

質量、重量とは?1分でわかる意味、違い、換算、体重計、重力との関係

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

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重量と密度の関係は?単位体積重量とは?

重量と密度の関係を下記に示します。


・重量=体積×密度×重力加速度

・密度=重量÷(体積×重力加速度)


重量は力のことです。重量は質量に重力加速度を掛けて算定できます。密度は単位体積当たりの質量です。密度と体積を掛け算すると「質量」が得られます。重量と密度の詳細は下記が参考になります。

質量、重量とは?1分でわかる意味、違い、換算、体重計、重力との関係

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)


また、単位体積当たりの重量を「単位体積重量」といいます。単位体積重量の単位は「kN/m3」等を用います。

単位体積重量とは?1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方

比重と密度の関係は?

比重は「物の密度÷水の密度(水の温度が4℃)」で求めます。水の密度≒1g/cm3、物の密度=A(g/cm3)とすれば


・密度がA(g/cm3)の物の比重 ⇒ A(g/cm3)÷1(g/cm3)=A


です。上記の通り、密度と比重は同じ値となります。比重の詳細は下記をご覧ください。

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

密度と比重の違いと換算方法|関係式と計算式をわかりやすく解説

質量と密度の関係は?

質量と密度の関係は下記の通りです。


・質量=体積×密度


質量と密度の関係は下記もご覧ください。

質量と密度の違いとは?関係・求め方(密度=質量÷体積)と単位を解説

混同しやすい用語

質量

物体そのものの量(kg)で、場所が変わっても変化しない。

重量は質量に重力加速度を掛けて求められ、単位はN(ニュートン)となる。

単位体積重量

単位体積当たりの重量(kN/m3)のこと。

密度(単位体積当たりの質量)とは異なり、重力加速度の影響を含む値である。

比重

物の密度を水の密度(4℃のとき約1g/cm3)で割った無次元の値。

密度と数値は同じになるが、単位を持たない点で異なる。

重量と密度の関係を整理した表を示します。

項目内容備考
重量体積×密度×重力加速度単位:N、kN
密度単位体積当たりの質量単位:g/cm3、t/m3
単位体積重量単位体積当たりの重量単位:kN/m3

まとめ

今回は、重量と密度の関係について説明しました。

重量は力のこと、密度は単位体積当たりの質量です。

質量=密度×体積、力(重量)=質量×重力加速度なので「重量=密度×体積×重力加速度」で算定できます。

重量と密度、単位体積重量の意味など下記も勉強しましょう。

質量、重量とは?1分でわかる意味、違い、換算、体重計、重力との関係

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

単位体積重量とは?1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方

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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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