1kg の鉄と 1kg のアルミの重さを 『体重計の数値から質量と重量を計算』 で比較してみる

鉄の比重が約 7.87 、アルミの比重が約 2.71 らしいので
この数値をそのまま使います。

まず、鉄 1 kg の重さを計算させてみます。

『体重(または、質量)』に 1 を入れます。
『その人物の比重』に 7.87 を入れます。

『4℃の水の密度』と『空気の密度』は、
今回、特に変更をする理由が無いので変更しません。

デフォルトでは、『4℃の水の密度』が 999.972 kg/m3
『空気の密度』が 1.293 kg/m3 になっています。

また、体重計の数値は、通常、質量を表していますので、
『体重計の単位』は kg です。

『計算』をクリックしてください。 結果が次のように表示されます。

人間の比重 = 7.87
純水の密度 = 999.972
空気の密度 = 1.293
 
体重計で 1 [kg] の場合、
質量は 1.0001643263894517 [kg] です。
 
質量が 1 [kg] の場合、
体重計では 0.999835700609274 [kg] です。

人間の比重は、『その人物の比重』に入れた鉄の比重です。
純水の密度は、『4℃の水の密度』の値です。
空気の密度は、『空気の密度』の値です。

体重計で量ったときに 1 kg と表示される鉄の質量は、
1.0001643263894517 kg です。

質量 1 kg の鉄を体重計で量ると、その重さとして
0.999835700609274 kg が表示されます。

実際には、そんなに細かい数値は表示されないのですが、
少なくとも計算上は、そうなります。

次に、アルミ 1 kg の重さを計算させます。

『その人物の比重』に 2.71 を入れ、他の数値は変更せず、
『計算』をクリックしてください。

人間の比重 = 2.71
純水の密度 = 999.972
空気の密度 = 1.293
 
体重計で 1 [kg] の場合、
質量は 1.00047736289761 [kg] です。
 
質量が 1 [kg] の場合、
体重計では 0.9995228648689987 [kg] です。

体重計で量ったときに 1 kg と表示されるアルミの質量は、
1.00047736289761 kg です。

質量 1 kg のアルミを体重計で量ると、その重さとして
0.9995228648689987 kg が表示されます。

以上から、

空気中で重さを量って 1 kg なら、
鉄 1 kg よりもアルミ 1 kg の方が質量そのものは大きく、

また、質量がどちらも同じ 1 kg ならば、
空気中ではアルミよりも鉄の方が少しだけ重たい、

という結果になります。

これが水中ならば、空気中よりも浮力が大きいため、
もっとはっきりとした違いが出てきますし、

一方で、真空中(空気の密度=0)の場合、
浮力が働かないため、体重計の数値と質量が完全に一致し、
鉄もアルミも同じ重さ( 1 kg )になります。


meisoukairo@yahoo.co.jp