｜エネルギー解説集｜エネルギー教室｜リンク集｜
 質量と重量（2009.07.07）
●「質量」とは物質の量をあらわすもの。「重量（重さ）」とは違う。 解説： 「質量（mass）」とは物質の量をあらわすものです。質量はグラム（g）、キログラム（kg）という単位で表されますが「重量（重さ／weight）」とは違うものです。 １）力＝質量×加速度（F＝ｍ×ａ） 質量に関係する主な法則の一つです。この関係により、地球の表面では重力の加速度がほぼ一定ですので、「重量」として表れる「力（重力）」と「質量」がほぼ比例関係にあります。日常的には「重量」も「質量」と同じグラム（g）、キログラム（kg）という単位を使い、地球の表面では「質量1ｇは、ほぼ重量1ｇ」になります。 そのため、「質量」と「重量」は同じ様なイメージでとらえられがちですが、あくまでも「重量（weight）」とは「力」に関係したものであり、「質量（mass）」とは別の概念です。例えば無重力の宇宙空間では「質量1ｇは、重量0ｇ」になります。 ２）質量とエネルギーは同じもの アインシュタインは、（1905年の論文「運動物体の電気力学」の中で）物質の質量（ｍ）とエネルギー（Ｅ）は本質的には同じ（等価）であるとし、真空中の光速（ｃ）を用いて、下式の質量とエネルギーの関係を発表しました。 Ｅ＝ｍ×ｃ2 ３）質量保存の法則 これは「化学反応の前後で物質全体の質量は変化しない」という法則で、1774年にラヴォアジェが発見しました。核反応などでは反応の前後で質量が変化することがありますが、上記の様にエネルギーを質量と同じものとすると、この保存則は成立します。 ごく簡単にいうと、「質量は熱量（エネルギー）と同じものだが、重量とは異なる」ということです。 江音留義（えね るぎ）博士の脱線話： どうじゃ、「質量と重量は似ている」と思っていたら、実は「質量は熱量（エネルギー）と同じ」とはビックリじゃろう。こういうところが学問の面白いところじゃのう。 「質量と重量は似ている」と思われている原因の一つに、両方ともグラム（g）、キログラム（kg）という単位で表されているという要素があるのう。そこで、というか、理科（物理学）では力の単位にニュートン（Ｎ）という単位を使っておる。約１００ｇ（だいたいみかん一個分）の物の重量（力）が１Ｎじゃ。「質量約１００ｇの重量が１Ｎ」と言えば、少しは質量と重量が違うものと感じられんかのう。 ちなみに、物体に１ニュートン（Ｎ）の力を加えて１ｍ動かすことのできるエネルギーを１ジュール（Ｊ）といい、この１ジュール（Ｊ）は１ワット（W）の電力を１秒間使うエネルギー量でもある。 １ジュール（Ｊ）＝１ニュートン（Ｎ）×１ｍ＝１ワット（W）×１秒 つまり、１ワット（W）の電球を１秒間使うエネルギーで、みかん一個（約１００ｇ）を１ｍ持ち上げることができるということじゃのう。 関連ページ： ●単位と次元 ●核反応とエネルギー ●核分裂反応 ●核融合 関連サイト： ●初歩のサイエンス＞力と運動 |