この記事の要点
質量は「体積×密度」で計算できます。
質量の単位は、gやkg、tです。
質量(しつりょう)は「体積(たいせき)×密度(みつど)」で計算できます。質量の単位は、gやkg、tです。体積の単位はcm3やm3、密度の単位はg/cm3、t/m3などを使います。よって質量を算定する前に、体積と密度の単位を揃えましょう。今回は質量の求め方、公式、体積、密度との関係と求め方について説明します。体積、密度の意味は下記も参考になります。
体積と重量の違いは?1分でわかる重量の計算、比重との違い、鉄の重量換算
密度とは?1分でわかる意味、求め方、比重との違い、単位、読み方、水、ρ
質量(しつりょう)は、「質量=体積(たいせき)×密度(みつど)」で求めます。また質量、体積、密度の関係を下図に示します。
体積は物体が空間に占める量、密度は質量を体積で割った値です。質量の単位は「g、kg、t」、体積の単位は「cm3、m3」、密度の単位は「g/cm3、m3」を使います。よって、質量の計算をする前は、必ず「体積と密度の単位」を揃えましょう。体積、密度の意味は下記が参考になります。
体積と重量の違いは?1分でわかる重量の計算、比重との違い、鉄の重量換算
密度とは?1分でわかる意味、求め方、比重との違い、単位、読み方、水、ρ
実際に質量を計算しましょう。下図の物の体積を求めてください。
密度は7.85g/cm3です。立方体の体積=縦×横×高さですね。よって、
体積=5cm×4cm×6cm=120cm3
です。質量=体積×密度なので、
質量=120cm3×7.85g/cm3=942g
です。
前述した質量と体積、密度の関係を使えば、質量だけでなく「体積」「密度」も簡単に計算できます。下図をみてください。
「質量」の文字を指で隠してみてください。「体積×密度」が残りますよね。質量=体積×密度です。次に、体積を隠すと「質量÷密度」が残ります。体積=質量÷密度で算定できます。最後に、密度を隠すと「質量÷体積」が残ります。
質量、体積、密度を求める公式を下記に示します。
質量(g)=体積(cm3)×密度(g/cm3)
体積(cm3)=質量(g)÷密度(g/cm3)
密度(g/cm3)=質量(g)÷体積(cm3)
下図をみてください。質量が100kgのコンクリートがあります。体積を計算しましょう。なおコンクリートの密度は2.3g/cm3とします。
体積=質量÷密度=100×1000÷2.3=43478cm3
です。質量が100kgなのでgに単位換算することを忘れないでください。体積の詳細は下記が参考になります。
体積と重量の違いは?1分でわかる重量の計算、比重との違い、鉄の重量換算
下図をみてください。質量が500gで体積が400cm3の物体があります。密度を求めましょう。
密度=質量÷体積=500g÷400cm3=1.25 g/cm3
です。密度の意味、詳細は下記が参考になります。
密度とは?1分でわかる意味、求め方、比重との違い、単位、読み方、水、ρ
混同しやすい用語
質量
物がもつ量そのもの(g・kg・t)。体積×密度で計算でき、重量とは異なり重力に依存しない。
体積
物体が空間に占める大きさ(cm3・m3)。質量と密度が分かれば「質量÷密度」で求められる。
密度
単位体積あたりの質量(g/cm3など)。質量を体積で割った値で、比重とほぼ同じ数値だが単位がある。
質量の求め方を整理した表を示します。
| 項目 | 公式 | 単位 |
|---|---|---|
| 質量の求め方 | 質量 = 体積 × 密度 | g、kg、t |
| 体積の求め方 | 体積 = 質量 ÷ 密度 | cm3、m3 |
| 密度の求め方 | 密度 = 質量 ÷ 体積 | g/cm3、t/m3 |
今回は質量の求め方について説明しました。質量は体積と密度の掛け算で算定できます。質量を算定するとき、体積と密度の単位を揃えましょう。また、体積と密度との関係、体積と密度の求め方も覚えてくださいね。下記も勉強になります。
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密度とは?1分でわかる意味、求め方、比重との違い、単位、読み方、水、ρ
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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
試験での問われ方|管理人の一言
質量の求め方は?に関する問題は建築士試験の構造分野で出題されます。定義と計算の両面から理解しておきましょう。
試験では密度・比重・単位体積重量の相互関係と代表的な材料の数値が問われることがあります。
「密度×重力加速度=単位体積重量」の関係を理解し、kN/m3単位での計算に慣れておきましょう。