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質量と重量使い分けについて
Slegger-Lawの回答
- Slegger-Law
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これはエンジニアでもよく混乱する話ですね。 運動の方程式：Ｆ＝mａ＝（Ｗ／ｇ）・ａ Ｗ：物体の重さ[kg] m：物体の質量[kg・sec＾2／m] Ｆ：物体に作用する力[kg] ａ：Ｆによる加速度[m/sec＾2] まず、この教科書で学んだ式の単位についてよく考えてみましょう。 ここで重さの単位の書き方を変えてみます。 Ｗは重さであり質量ではありません。重さの単位kgは、「ＳI単位」でなく「重力単位」の「kg重」の「重」を省略した書き方だと思います。 そこで上記式の「力、重さ」の単位を「kg重」に変えてみます。 運動の方程式：Ｆ＝mａ＝（Ｗ／ｇ）・ａ Ｗ：物体の重さ[kg重] m：物体の質量[kg重・sec＾2／m] Ｆ：物体に作用する力[kg重] ａ：Ｆによる加速度[m/sec＾2] （1kg重＝9.8Ｎ） 回答Ｎо.10の補足にある問題5）Q1の力の単位を書き直してみましょう。 Q1：静止している重さ10【kg重】の物体に、ある力が作用して5秒後に5m/sの速度になったという。このとき加えられた力を求めよ。 Ans：Ｆ＝mａ＝（Ｗ／ｇ）・ａ ＝{10【kg重】／（9.8m／sec＾2）}×1m／sec＾2＝1.02【kg重】 単位もぴったりあいますね。 次にこれを「ＳI単位」で計算してみます。 重さ10kg（＝kg重の「重」を省略）ということは、質量10kgです。 Q1：静止している重さ10kg（＝質量10kg）の物体に、ある力が作用して5秒後に5m/sの速度になったという。このとき加えられた力を求めよ。 Ans：Ｆ＝mａ＝10kg×1m／sec＾2＝10Ｎ 次にこの答えの力Ｆを、重力単位の【kg重】に換算すると、1kg重＝9.8Ｎより、 Ｆ＝10Ｎ＝10／9.8＝1.02kg重 となります。 私の教科書では「力、重さの単位：【kg重】」が使われ、「質量と重さ（力）は区別して理解しなければならない」と書かれています。これは「計算式を考える時に」ということでしょう。 同期の方の教科書の式は、「kg重」の「重」を省略し一定の単位系（重力単位＝工学単位）を用いて「質量の単位」を換算した結果で示しているだけで、間違いではないと思います。 参考にこんなサイトがありました。厳密な意味での内容の正確さはよくわかりません。なお私は単位系の正確な呼び名も詳しくありませんので。（念のため） http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~tshikana/EXP1/tani.html http://z011.fmec.waka.kindai.ac.jp/kyouiku/CEJ/tuika.html 質量kgと重さkg重（＝kgw）は単位が似ていますし、重さkg重の「重」を省略して用いることも多いので、よく混同します。 混同したまま計算式を学ぶことで、『重量を9.8で割ったものが質量』という覚え方をしてしまうことも多いと思います。 「重さ」を使用して計算式をたてるときに単位を「kg重」として「質量kg」と区別して考えれば、間違いにくくなります。そして使ってみれば、ＳI単位の「Ｎ」の方がわかりやすくなってくると思います。物理学を理解する上でも、わかりやすいんでしょう。 機械関係のメーカカタログでは、力に関してはkg重（＝kgw）よりも「kgf」を用いることが多いですが、「kgf＝kgw」となります。kgf（kgw）を使用したほうが、Ｎを使うより感覚的にわかりやすいので、まだまだ産業分野の現場では使用されると思います。 結局、質量と重さで混乱するのは、表現が異なる単位系を混同して考えてしまうからであり、これは質量と重さの定義を理解するのと次元が異なる問題だと思います。
- noname#11920
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