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質量

しつりょう

物体の「動かしにくさ」の概念、およびそれを示した数値。
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概要

単位はg(グラム)であるが、その1000倍の㎏(キログラム)が標準とされている。
文字通りの「」という意味合いではまず使われない。

重さ重量)」とは違い、水中宇宙空間でも同一の数値となる。たとえば質量が60㎏の鉄球があるとして、月面に持っていけば上の「重さ」は10㎏になる。質量は天秤を用いて測る事ができる。
そして無重力の空間においては重量は0という事となる。これは、どんなに質量の大きなものであっても、動かしにくさの差こそあれ、僅かなで動かす事が可能である事を意味しており、地球上における経験則からは外れている。地球上においては、60㎏の物体は60kgw超の力でなければ少しも持ち上げる事ができないし、重量に比例して摩擦力も働くため、水平に動かそうにも一定以上の力でなければびくともしない。
尤も、体重50㎏の宇宙飛行士が1億tの隕石(半径200mの球体に相当)を動かすのは困難であり、作用反作用の問題を別としても、100㎏の物体を持ち上げる程度の力で8分押し続けてようやく1mm動くという程度である。それ以上無理に動かせば宇宙飛行士側が隕石にめり込んで圧死である。

物体の運動エネルギーは「質量×速度×速度÷2」で求める事ができ、何かに衝突した場合のその差が衝突エネルギーという事になる。
有名な式、E=mc²は質量を完全にエネルギーに変換できた時の大きさを示しており、化石燃料燃焼させた際に発生するエネルギーや核分裂核融合でもその変換効率は低いが、反物質は唯一質量を完全にエネルギーに変換できる。しかし燃焼・核反応といった作用を利用しエネルギーを取り出す前者と異なり、あらゆる通常の物質(酸素分子等文字通りあらゆる物質)に触れると容易に反応を起こし、生成された瞬間にエネルギーに変換されてしまうため生成に必要なコスト、閉じ込めに必要なコストなどが莫大すぎてエネルギーとして利用するのは大変難しい。

ヒッグス粒子によって発生しているという説が有力視されている。
電気回路においてはインダクタンス(主にコイルで発生)が相当する働きをする。

質量は重力の源(電場に対する電荷に相当)としての性質も持っている。これを特に重力質量と呼び、対して「動かしにくさ」は慣性質量と呼ばれる。数学的にはこの2つはそれぞれ別々に定義する事が可能であるが、現実では一致している。さもなくば、天秤で測る事も不可能となる。

関連項目

科学 物理 物理学 力学 機械
重量 重い 重力 慣性  大きさ 天体 体積 密度
質量保存の法則 質量を持った残像

関連外部リンク

質量 - Wikipedia

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