この計算ツールでできること
このツールは、物体の質量とその場所での重力加速度から、重量(物体にはたらく重力の大きさ)を算出します。質量(キログラム)は物体に固有の不変の量ですが、重量はニュートン(N)で測る「力」であり、どこにいるかによって変化します。この計算は普遍的な物理法則にもとづくため、宇宙のどこでも成り立ちます。
計算式の解説
この関係は、ニュートンの運動の第二法則 \(F = ma\) を重力に当てはめたものです。
$$W = m \cdot g$$
ここで W は重量(ニュートン)、m は質量(キログラム)、g は重力加速度(m/s²)です。地球での \(g\) の標準値は 9.80665 m/s²。月では約 1.62 m/s²、火星では約 3.71 m/s² です。
使い方
物体の質量をキログラムで、そして重力加速度を入力してください。\(g\) の初期値は地球の標準重力ですが、任意の惑星・衛星・環境に合わせて変更できます。算出結果は、ニュートン単位の力としての重量です。
計算例
地球上で質量 70 kg の人の場合:$$W = 70 \times 9.80665 = 686.47 \text{ N}$$同じ人が月(\(g \approx 1.62\))にいるとき:$$W = 70 \times 1.62 = 113.4 \text{ N}$$となり、質量はまったく変わっていないのに、重量は地球の約 6 分の 1 になります。
よくある質問
重量と質量は同じものですか? いいえ。質量は物質の量(kg)で常に一定ですが、重量はその質量にはたらく重力の大きさ(N)であり、\(g\) によって変わります。
なぜ 9.80665 を使うのですか? これは地表における国際的に定められた標準重力の値だからです。実際の \(g\) は場所によって少し異なり、赤道付近で約 9.78、極地で約 9.83 になります。
ニュートンを重量キログラム(kgf)に換算するには? ニュートンを 9.80665 で割ります。たとえば \(686.47 \text{ N} \approx 70 \text{ kgf}\) です。体重計が「力」を測っているのに kg で体重を表示できるのは、このためです。