成績アップの秘訣~基礎と実践のバランス「中学理科#146~重さ・質量・体積~」 勉強が好きになる小中高生向け学習塾「札幌自学塾」

 

 

 

 

 

前回 実験器具の使い方

 

 

 

1.質量と重さ

  

▼質量

 

物質そのものの量。

 

場所によって変化しない。(月でも地球でも同じ)

 

上皿てんびんで測定する。

 

単位は【g】【mg】【kg】など。

 

1kg=1000g、1g=1000mgの関係がある。

  

 

 

  

▼重さ

 

重力の大きさのこと。

 

場所によって変化する。(月と地球では異なる)

 

ばねばかりニュートンばかりで測定する。

 

単位は【N】【g重】【kg重】など。

  

 

 

重さとは重力の大きさのことです。

 

 

「重力」は地球などの星が、そばの物体を引く力です。

 

「力」の単位は「N(ニュートン)」

 

 

よって「重さ」も「重力」も「N(ニュートン)」の単位を使います

 

(「g重」や「kg重」は昔使っていた単位です。)

 

 

 

わたしたちは普段、地球の重力に引きよせられて生活しています。

 

では月に行くことになったら・・・??

 

 

月が物体を引く重力の大きさは地球の約6分の1です。

 

 

たとえば地球で体重計に乗ると「60kg」と表示された人が、月で体重計に乗ると「10kg」と表示されるのです。

 

ですがその人がやせたわけではありませんよね。

 

 

その人をつくっている物質の量は変わりません。

 

このように物体をつくっている物質の量を質量といいます。

 

 


 

※「あの人の重さは60kgです」という文章は、理科ではおかしいのです。

 

「重さ」は「重力」のこと。つまり「力」なので、単位は【N】を使わなければなりません。

 

ですからこの文章を理科的に正しい言い方になおすと

 

「あの人の重さは600Nです」

 

または

 

「あの人の質量は60kgです」

 

となります。

 

 

 

重さと質量の関係

質量100gの物体に、地球からはたらく重力は約0.98Nです。

 

質量1kgの物体に、地球からはたらく重力は約9.8Nです。

 

つまり

 

100g → 0.98N

 

1kg → 9.8N

 

というふうに、地球上に限定すれば単位を変換できます。

 

 

ですが、中学では0.98や9.8ではなく、キリのよい次の数字を使うことが多いです。

 

質量100gの物体に、地球からはたらく重力を1Nとします。

 

質量1kgの物体に、地球からはたらく重力を10Nとします。

 

このように

 

100g → 1N

 

1kg → 10N

 

として計算することが多いです。

 

 

 

2.体積

  

▼体積

 

(正しくはないが)大きさのこと。

 

メスシリンダーを用いて測ることが多い。

 

単位は【L】【mL】【m³】【cm³】など。  

 

1m³=1m×1m×1m=1000000cm³、1L=1000mL=1000cm³ の関係がある。

 

 

 

メスシリンダーを用いた体積の測定

①液体の場合

 

メスシリンダーに液体を入れます。

 

そしてメスシリンダーの目盛りを正確に読みましょう。

 

その際のルールは

 

液面と同じ高さから読む

 

液面の水平な部分の目盛りを読む

 

最小目盛り(1目盛り)の10分の1の位まで読む

 

の3つです。

 

 

たとえば下の図の場合。

 

この目盛りを読むときは、液面と同じ高さから、点線の部分(水平な部分)を読みます。

 

 

このメスシリンダーの1目盛りは1cm³です。

 

その10分の1は0.1cm³。

 

ですのでこのメスシリンダーの場合は、小数第1位まで読み取りましょう。

 

よって「54cm³」ではなく、54.0cm³と読むのが正解です。

 

 

 

②水に溶けない固体の場合

 

まずメスシリンダーに水を入れ、そのときの目盛りを読み取ります。

 

次に体積を測定したい物体をメスシリンダーに沈めます。

 

このとき液面がどれだけ上昇したかでその物体の体積を求めます。

 

 

下の図の場合を考えます。

 

 

46.0-34.0=12.0cm³の物体が沈んでいる、とわかります。

 

 

 

- POINT -

 

・重さ・質量・体積はまったくちがうもの。

 

 ・「重さ」・・・重力の大きさ。単位は【N】

 

 ・「質量」・・・物質そのものの量。単位は【g】

 

 ・「体積」・・・物体の大きさ。単位は【L】【cm³】

 

・メスシリンダーは、水平な部分を真横から見て目盛りを読み取る。