重さ・質量・力とは

質問

教育学部で学ぶ者です。
小学校３年生・中学校３年生に、
「重さとは何？力とは何？」
と聞かれた時に、どう答えていいか悩んでいます。。

適切な説明のアドバイスがありましたら、お願いします。

回答No.3

sanori · ベストアンサー

体重１００ｋｇの人がいたとしよう。
体重計に乗ったら、何ｋｇになるかな？
・・・そう、１００ｋｇだよね。
当たり前だよね。
だけど、
赤道上にあるインドネシアやケニアっていう国で量ると、９９．８ｋｇに減っちゃうんだ。
逆に、北極や南極で量ると、１００．３ｋｇに増えちゃう。

遠心力って知ってるかな？
地球は回っているから、遠心力があるんだ。
もしも、地球がものすごく速く回っているとしたら、赤道にいる人達は皆、遠心力でふっ飛ばされてしまう。
北極や南極にいる人達は、くるくる回るだけで、目が回るかもしれないけど飛ばされることはないよね。
ふっ飛ばされるほど速くはないけど、赤道に近いほど遠心力は強くなる。
その分、体の重さは少なくなるんだ。

月の上に行ったら、もっとすごいよ。
１００ｋｇの人が体重計に乗っても、１５ｋｇぐらいにしかならないんだ。

さあ、では、
１００ｋｇの人は、インドネシアや月に行ったら「やせる」ということだと思う？
・・・そう。やせるわけじゃないよね。

１００ｋｇの人が体重計に乗るとき、その１００ｋｇの人は、
・日本では、１００ｋｇの"力"で体重計を押す
・月では、１５ｋｇの"力"で体重計を押す
ということなんだよね。

なお、地球上の重力加速度は、こちらのｐｄｆファイルから引用しました。
http://sylph.fbc.hc.keio.ac.jp/gp/index.php?plugin=attach&refer=%CA%AA%CD%FD%B3%D8%BC%C2%B8%B3%2F%BD%C5%CE%CF%B2%C3%C2%AE%C5%D9&openfile=gravity.pdf
赤道上では9.780 [m/s2]、
極地では9.832 [m/s2]、
東京では9.798 [m/s2]

お礼

sanoriさんの話し言葉、こえかけが、わかりやすかったです。
遠心力のはなし、勉強になりました。
ありがとうございます。

回答No.4

noname#58790

重さは変わります。質量は変わりません。

良く調べてみると、
日本の秤で１キロの物を赤道で計ると軽くなりました。
北極で計ると重くなりました。

これは、地球が回っているので遠心力で軽くなるからです。
これでは困るので、「質量」と言う、どこでも変わらない重さを決めました。

１キロの重さは無重力では０ｇになりますが、
１キロの質量は、無重力でも質量は１キロなのです。

また、１キロも、
キログラム原器という物を作りこれを１キロと定めています。
計りを修正してあわせます。
どの国に行っても１キロは１キロで測れます。

現代の科学力では、キログラム原器と殆ど同じ物を作れるので、
どの国でもコピーして持っています。

天秤の５ｇはのオモリがこのコピーの例です。

力とは、エネルギーです。
押す力は、計算すると熱として計算出来ます。
電気も、熱や、力に換算する事が出来ます。

電線が熱くなるのはこの為です。
電気は、熱に変わります。
モーターで力に変わります。
でも、運動すると汗がでるのは違います。＾＿＾；

お礼

明確で分かりよい事例ですね。
ご丁寧にありがとうございます。

回答No.2

B-LION

はじめまして、fadfadさん

＞小学校３年生
まず質量という熟語がわからないと思います。
"質量＝重さ"
という説明でいいのではないかと。
その重さを支えるものが"力"
例えば
「ここに"重さ"が200gの肉があります。これを持ち上げるには"力"が200g分だけ必要です」

＞中学校３年生
"質量"と"重さ"は中学理科では明確に区別させないといけません。
混同する理由は日常生活では上の二つの言葉を同じ意味で使っているからです。

質量…日常つかう「重さ」と同じ。肉200[g]とか体重60[kg]とか

重さ…物質にかかる力。地球上では"重力"。
例えば
「地球上では質量が200[g]の肉の"重さ"は200[g重]（約２[N]）です。でも月に行くと質量が200[g]の肉の"重さ"は33[g重]（約0.3[N]）になります。」

力　…加速度を生じさせるもの（？）中学校では加速度っていう言葉は出てこないですね

パッと思いついた説明ですがどうでしょうか。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B3%AA%E9%87%8F,http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8A%9B

お礼

質量と重さ、「地球上では・月上では」で違うとのこと、
しっくりきました。ありがとうございます。

回答No.1

Denkigishi

小学校３年生用
お母さんが赤ちゃんを抱っこしているとき、赤ちゃんが重さで、お母さんが腕で支えているのが力です。

中学校３年生用
小学校と同じでいいのかな？

お礼

わかりやすい一例をありがとうございます。