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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

質量と重量を混同する方が多いですが、実は違う意味です。質量は、物のもつ量そのもので、重量は質量に重力加速度(重力)をかけた値です。実生活で、両者の違いを意識しませんが、構造計算では大切です。今回は質量、重量の意味、違い、換算法、重力との関係、体重計は質量、重量のどちらであるか説明します。なお、建築では「荷重」という用語も使います。荷重と重量の違いについては下記の記事が参考になります。

荷重と重量の違いは?1分でわかる違い、質量、重力加速度の関係

質量、重量とは?

質量とは、物のもつ量の大きさそのものです。重量は、質量に重力加速度(重力)を考慮した値です。例えば、あなたの体重が60kgとします。体重計にのれば、当然「60kg」の数字が表示されるでしょう。


しかし、無重力で体重計に乗っても、体重計には「0kg」と表示されるでしょう(または計測されない)。


なぜでしょうか。あなたの体重が0kgになったわけで無いです。無重力場なので、重力がなくなったのです。


上記のように、重力に影響されない、物の量の大きさそのものを「質量」といいます。重量は、重力の大きさに影響します。

質量と重量の違い

質量と重量の違いを下記に整理しました。


重量は、重力の大きさに影響します。地球の重力で測った、体重計による体重と、月で測った体重は違うのです。

質量、重量の単位

質量と重量の単位を下記に整理しました。


質量の単位は、単にkgです。ただ、重量の単位はkgf、kg重、Nと書きます。kgf(kg重)を工学単位系といいます。実は、工学単位系は単位として一般的は無く、SI単位系を使います。※SI単位系については下記の記事が参考になります。

SI単位系とは?1分でわかる意味、一覧、基本単位、変換、ニュートン


ただ、体重を「N(にゅーとん)」で表しても分かりにくいです(体重が600Nといわれてもピンときませんね)。よって、体重計の単位は「kg重」のままです。さらに、kg重では一般の方が理解できないので、単に「kg」と書いてあります。

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質量から重量への換算法

質量から重量への換算は、下記です。


kgをkgfやkg重に換算するとき、同じ値を使います。覚えやすいですが、質量と重量を混同する原因にもなります。単位変換は下記の記事が参考になります。

knからkgの換算法は?1分でわかる換算、単位変換、knとkgfの関係

kg ⇒ N

kgからSI単位系のNへの換算は、質量を約10倍(9.8倍)した値です。単位のNをSI単位系といいます。詳細は下記の記事が参考になります。

SI単位系とは?1分でわかる意味、一覧、基本単位、変換、ニュートン

体重計は質量、重量のどっち?

体重計の値は、「重量」です。質量は重力に影響されない値です。しかし、無重力場で体重を測ると、0kgで表示されます。また月で体重を測ると、地球で測る体重の1/6の値です。


体重が減ったからといって、自分のもつ量の大きさが減ったわけで無いですね。よって、体重計の値は「重量」です。


さて、地球の重力は、9.8m/s2です。また、地球だけでなく、月、土星、木星にも重力はあります。重力の値は、惑星ごとに違います。下記に、惑星の重力を整理しました。

地球と土星で測る体重は、ほとんど同じです。月で体重を測ると、地球の1/6程度です。土星で測ると2倍以上の体重として表示されます。

まとめ

今回は質量と重量について説明しました。意味が理解頂けたと思います。質量と重量の違いは混同しやすいです。実生活では問題ないですが、物理学や工学を勉強するときは違いを理解したいですね。また、質量から重量へ換算するとき、SI単位系の単位を使いましょう。下記の記事も参考になります。

荷重と重量の違いは?1分でわかる違い、質量、重力加速度の関係

SI単位系とは?1分でわかる意味、一覧、基本単位、変換、ニュートン

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