1kgと体重計の関係について質問させていただきます。

質問

1kgと体重計の関係について質問させていただきます。
　wikipediaを見ても先生に聞いてもみんな答えがバラバラで混乱してしまったのでこちらで質問させていただきます＞＜
　体重計で計った重さはキログラム重（=kgf）であるというのは、まず間違いないでしょうか？
　キログラム重とは、質量1kgに重力加速度がかかった値、つまり1kgf=1kg×9.8m/s^2=9.8N、であるのは間違いないでしょうか？
　つまり、僕たちが普段言う例えば「３キロのダンベル」は、質量3kgであり、そこにかかる力は3kg×9.8m/s^2=29.4Nという事でよろしいのでしょうか。
　結局、体重計の「キログラム」と質量「kg」は同じものだということでよいのですか？
　例えば体重55kgの人が立っているとき、床が人から受ける力は何Nですか・・・・？

　単純な質問でしたらすみません。この部分が、体重計1キロ÷9.8m/s^2が本当の質量だという先生がいたり、1kgf=1kg×9.8m/s^2であるという先生がいたりして完全に混乱しました。どなたかご指導ください。

回答No.3

mmmma · ベストアンサー

＞体重計で計った重さはキログラム重（=kgf）であるというのは、まず間違いないでしょうか？
間違いない。

＞キログラム重とは、質量1kgに重力加速度がかかった値、つまり1kgf=1kg×9.8m/s^2=9.8N、であるのは間違いないでしょうか？
1kgfは約9.8Nで正解です。

＞つまり、僕たちが普段言う例えば「３キロのダンベル」は、質量3kgであり、そこにかかる力は3kg×9.8m/s^2=29.4Nという事でよろしいのでしょうか。
その通り！

＞結局、体重計の「キログラム」と質量「kg」は同じものだということでよいのですか？
数字は同じですが、意味が違います。
体重計の「キログラム」は力の単位。人の体が体重計を押す力を測定しています。
質量の「kg」は、まさに質量の単位です。
重力加速度が変われば体重計の表示は変化しますが、質量は変わりません。
ちなみに、体重計も北海道向けと沖縄向けでは設定が変えてあります。
北海道で購入した体重計を、沖縄で使うと、体重が少し軽くなりますよ。

＞例えば体重55kgの人が立っているとき、床が人から受ける力は何Nですか・・・・？
55×9.8=539N　ですね。

お礼

体重計に表示される値は力を表しているのですね。
力を測定して、そこから「kg」を算出して表示しているということでしょうか…？
そうすると場所によって本当の質量と差が出てしまうということなんですね。
難しいですね…
ありがとうございました！

回答No.6

phobos

すでに正しいご回答が多数寄せられていますので、質問者さんの混乱をスッキリさせるためにだけ補足させて頂きます。

混乱の元は、どうやら
> 体重計1キロ÷9.8m/s^2が本当の質量だという先生
の言葉のせいではないでしょうか（＾_＾）
この先生がこの言葉通りに言われたとすると、やや間違っていますね。

質量55kgの人は地上では55×9.8＝539kgm/s^2の力で体重計の踏み板を押します。
体重計の針は、この力を受けて55[キログラム]を表示します。
なぜなら普通の体重計の目盛りは、力9.8[kgm/s^2]ごとに１［キログラム］を表示するように刻まれているからです。

さて、ここで表示された数値(55)は、本来は55[キログラム(=kgw)]の力を表しているわけですが、そのまま質量として55[kg]と換算してもよいことになります（ただし体重計が重力加速度に応じて調整済みの場合に限る)。

ところで、もしもこの体重計の目盛りが１[kgm/s^2]ごとに刻まれていたとしたら、針は539[kgm/s^2]の数値を示すことになります。この場合ならば
「体重計の表示（539[kgm/s^2]）÷9.8m/s^2が本当の質量だ」
が正しいことになります。

お礼

体重計にも色々あるという事ですね。先生が言っていたのはそういう意味だったのか、先生が言った事に対しての自分の解釈が間違っていたのか今となってはハッキリしませんが、疑問点は皆様の回答でハッキリ解決してきました！
体重計の「キログラム」と質量「kg」は、体重計がその場の重力加速度に応じて設定されている場合は等しいけれども、違う場合はイコールは成り立たないということですね。
ありがとうございました！

回答No.5

mazeran

混乱されているようですが、私も当初はそうでした。
質問者様のお気持ち、理解できます。

以前同じような質問があり、微力ながら手助けをさせていただいたときの回答がここにあります。
http://okwave.jp/qa/q5149513.html

ここを読んでいただければ、理解していただけると思います。
一読くださいませ。

参考URL：

http://okwave.jp/qa/q5149513.html

お礼

URL参照させていただきました。
重さとか重量とか質量とか日本の物理学界にはへんな言葉が多すぎると思います。
この質問が地学分野である所が興味深いと思いました。
ありがとうございました！

回答No.4

rurouni_cco

>1kgf=1kg×9.8m/s^2であるという先生
この先生は間違っていません。ただ教科書に書いてあること、覚えて欲しいことをいっています。

>体重計1キロ÷9.8m/s^2が本当の質量だという先生
この先生も言っていることはあっているのではないかと思います。
重力加速度ｇが掛かった地球で体重計は作られています。
なので１kgの物は基準となる物（原器とか）も含めて重力加速度が掛かった状態で１kgとされています（たぶん）。
つまり”本当の質量”１kgというのは1キロ÷9.8m/s^2ということになります。
この先生は我々が通常使っている”質量”と”本当の質量”は違うということをいっているのではないでしょうか。

まあ、私の持論なのでスルーしてもらって結構です。

お礼

先生は、数値を見るんじゃなくて、その本質的なことを理解しろって言いたかったということでしょうか。
気持ちは分かるけどややこしいですね（笑）
ありがとうございました！

回答No.2

yespanyong

体重計の「キログラム」と質量「kg」はちょっと違います。

貴方のお考えの通り、バネ式の体重計は実際は質量ではなく力を測定しています。そして約9.8Nを1kgに換算して表示しているのです。

「約」9.8Nと書いたのは、重力加速度が地球上のどこでもちょうど9.8m/s2であるというわけではないからです。重力加速度の違う場所で校正をしないまま体重計を使うと、質量がちょうど1kgのものでも目盛りはぴったり1kgを指さなくなります。

重力の大小の影響を考えずに質量を測定するには、バネ式の体重計ではなく天秤などの分銅を使う測定器具がお勧めです。

なお、kgfという単位は重力加速度が9.80665m/s2の条件下で質量1kgの物質が受ける重力とされています。したがって、測定地点の重力加速度が標準重力加速度9.80665m/s2に等しければ、1kgにかかる重力は1kgf＝9.80665Nに等しくなります。

お礼

地球上で質量を直接計ることはできないのでしょうか。
けっきょく、バネを使って力を出してから重力加速度で割るか、天秤などで相対的に計るか（このときの基準の分銅の質量はどうやって計るんだろう…）という事なのでしょうか。
うーん。。直接計れないのに質量を見つけた昔の人々ってすごいですね。
話がそれましたね。つまり体重計が直接質量を計ってくれないからいけないんです。そうです。
ありがとうございました！

回答No.1

k_kota

体重計に掛かっているのは体重と重力加速度の積の力。
体重計が計ってるのは力。
質量は体重計に掛かってる力を重力加速度で除したもの。

しかし、地球表面では重力加速度は一定とみなせる。
よって、使いやすさから、体重計の目盛は質量換算に置き換えてある。

お礼

それならいっそ体重計の目盛りは「N」にすればいいのにと思いますけどね。
きっとそれだと使いづらいのでしょうね。
ありがとうございました！