物理の授業でもよく使われる「重量」と「質量」ですが、どちらも同じものだと思ってしまっている人や、違いについて良くわからないという人が多くいます。
「重量」と「質量」はどちらもとても大切なもので、物理学上においては明確な違いがあります。
そこで、それぞれの違いについて詳しく説明をします。
「重量」と「質量」の違いとは？
どちらも授業で習うものですが、それぞれどんな違いがあるのでしょうか。
「重量」とは物体に働く重力の大きさであり、物体に働く「力」を指しているため、計測した場所によって値が変わるのです。
「質量」とは物体そのものを構成する量で、物体そのものの「量」であるため、どこで計測しても同じ値になるのです。
質量と重量は全く違うモノであるため、質量と重量の概念を理解していないと間違った表現をしてしまう可能性がありますが、それぞれの違いについて知っておくことで、応用を活かすことができるようになります。
質量は消滅しない！?
それぞれの違いについて説明をしましたが、質量においては物体がもともと持っている量であり、新たに生まれてくることもなければ、消滅することもないのです。
これは、厳密には、質量はエネルギーに変換されることが、相対性理論によって証明されているものの、実際には非日常的とも言われており、物質が持っているもともとの量となっているため、その物体がどこにあっても質量は不変であるということがわかります。
温度や圧力の高低、空気中、真空中、水中の違いによらず、どこにあっても質量は一定となっているのです。
そのため、質量と質量の間には引力が働きます。
運動の第２法則を知れば奥が深い！?
運動方程式とは物理学において運動の従う法則を数式に表したものですが、これを知ることで、より質量と重量を深く知ることができるのです。
乗り物が加速しているとき、乗っている人は力を感じますが、力と加速度が比例しているということが分かります。
また、運動の第２法則では、力は質量と加速度の積で表現されますが、重力も力であることに違いはなく、他の力と同様に重力も質量と加速度の積で表現されることが多いのです。
ちなみに、落下する物体においても重力が作用し、加速度と力は比例するので、落下する物体の速度は、どんどん速くなるため、落ちていく物体の加速度を重力加速度と言います。
まとめ
物理学の授業で必ず習う基礎の「重量」と「質量」ですが、それぞれ大きく違い、それぞれの違いや特徴をしっかりと理解をすることによって、応用にも活かすことができるため、基本である「重量」と「質量」についてはしっかりとおさらいをしておく必要があります。
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