この計算機でできること
このツールは、物理の基本となる「密度・質量・体積」の関係式 \(\rho = m / V\) を扱います。3つの量のうち2つが分かれば、残りの1つを自動で求められます。化学実験、物理の宿題、エンジニアリング、料理での単位換算、材料工学など、さまざまな場面で役立ちます。標準の単位は、質量がグラム(g)、体積が立方センチメートル(cm³)、密度がグラム毎立方センチメートル(g/cm³)ですが、単位の系統さえそろっていれば、どんな単位でも同じ計算が成り立ちます。
使い方
まず、求めたい値(密度・質量・体積のいずれか)を選びます。次に、すでに分かっている2つの値を入力し、求めたい項目は空欄のままにします。「計算」を押すと、結果がハイライト表示の欄に表示され、参考として3つの値がすべて確認できます。
公式の解説
密度とは、ある体積の中にどれだけの質量が詰まっているかを表す量です。基本となる式は
$$\rho = \frac{m}{V}$$です。これを式変形すると、残り2つの形が得られます。質量は
$$m = \rho \times V$$、体積は
$$V = \frac{m}{\rho}$$です。体積を一定にしたまま質量を2倍にすると密度も2倍になり、質量を一定にしたまま体積を2倍にすると密度は半分になります。
計算例
たとえば、質量が 100 g、体積が 50 cm³ の物体を考えてみましょう。密度は
$$\rho = \frac{100}{50} = 2 \ \text{g/cm}^3$$となります。逆に、密度が 2 g/cm³、体積が 50 cm³ と分かっている場合、質量は \(2 \times 50 = 100\) g と求められます。
よくある質問
どの単位を使えばいいですか? 標準ではグラム(g)、立方センチメートル(cm³)、g/cm³ を使います。単位の系統がそろっていれば、kg・m³・kg/m³ など、ほかの単位を使ってもかまいません。
なぜ水が基準として重要なのですか? 純粋な水の密度は約 1 g/cm³ なので、便利な基準点になります。これより密度が大きいものは水に沈み、小さいものは水に浮きます。
体積をゼロのままにするとどうなりますか? ゼロで割ることは定義できないため、この計算機はそうした計算を防ぎ、体積または密度がゼロの場合は 0 を返します。