ニュートン先生のリンゴの木&1ニュートン[N]のお話(4)-「ニュートンのリンゴの実」ニュートン先生のリンゴの木に実がなりました。これが1ニュートン!!

覚えておられますか??
おおよそ1カ月前に紹介していた「ニュートン先生のリンゴの木」についてです。

ニュートンのリンゴの木、リンゴは木に生るものものだけに、
開花後のことが気になっておられることと思いますのではないでしょうか。

実は最近になってかわいい実をつけてくれました。
まだまだ若い木ですが、直径4㎝位の実を、2個も!!をつけています。


宇宙エレベーターの大きさなどを考えるとき、たとえば、地球一周の何倍の長さだとか実際のものを思い描くとわかりやすくなることがあります。これから、何ニュートンと言われた時、あのリンゴの何個分の重さの力だと考えることができます。このリンゴの実の一個の重さが大体1ニュートンだと考えると楽しくなりますね。リンゴが一個、リンゴが2個、リンゴが。。。。、でもあまり大きすぎると!  ぜひ前回までの記事を思い出してください。皆様のお役に立つことをお祈りします。
ニュートンのリンゴの実



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ニュートン先生のリンゴの木&1ニュートン[N]のお話(3)-リンゴの重さがポイント?!

 重さをNで表すには、質量に「重力加速度」をかけ算して求めます。

 「重力加速度」は場所によって変わります。
 その場所の重力加速度を使えば、その場所での「重さ」を簡単に計算することができます。

 例えば、月では1.6m/s²(メートル毎秒毎秒) 、火星では3.7m/s² くらいです。(主な重力加速度は理科年表に載っています。)

 ちなみに、地球の上では標準重力加速度(北緯45度の海上の重力加速度の値)として9.8m/s²を使うことが多いですね。

◆重さ(N)=質量(kg)×9.8(m/s²)

ですから、地球上で質量1kgの物体の重さは、
1kg×9.8m/s²=9.8N
となります。

 逆算すると、1ニュートンは約102グラムに働く重力、ということになります。
 これを知っていると、「何ニュートンの力が働きます」と言われた時、大体の感じをつかむのに便利です。

 実はこの102グラムというのは、ニュートン先生のリンゴの重さ1つ分と同じくらいなんですよ!
 あのリンゴが、意外な単位の元になっている、というお話でした。

リンゴの花04
(神奈川工大構内にあるニュートンのリンゴの木。100グラムの実が付く日も近い?!)

 ちなみにニュートン先生のリンゴは日本で普通にみられるリンゴ(約300グラム前後)の3分の1程度の大きさです。

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ニュートン先生のリンゴの木&1ニュートン[N]のお話(2)-「重さ」と「質量」は違う!

理科の世界では、ニュートン(N)は「重さ」を示す単位でグラム(g)は「質量」の単位ですので、単純に「1N=○kg」と換算することはできません。

では「質量」と「重さ」って何が違うのでしょうか。

「質量」の単位は、キログラム(kg)、グラム(g)、ミリグラム(mg)などです。
フランスにある「国際キログラム原器」というものが質量の基準となっており、この「キログラム原器」と物体をてんびんで比較したとき、左右がつり合えば、その物体の質量は1kg、となるわけです。

多くの学生が持っているスマートフォン。軽いものだと100グラム程度のようです。
この100グラムというのが「質量」です。

さて、このスマートフォンを手のひらに乗せると、軽いながらも手応えを感じますよね。なぜ手応えを感じるのか。
それはスマートフォンに地球の「重力」がかかっているからです。
この地球が引っぱる力の大きさを「重さ」といいます。つまり、「重さ」=「重力」です。
この力を表す単位がニュートン(N)です。

私たちは日常生活で何となく、「質量」と「重さ」を同じものとして扱っていますが、「質量」と「重さ」は違います。

例えば無重力状態の下では、物体にはたらく重力は見かけ上ゼロ、つまり「重さ」は0になります。
また、重力が地球より小さい月では、「重さ」は6分の1になります。

実は宇宙や月だけでなく、地球上でも場所によって「重さ」は変わります。
例えば、緯度45度の海面上では、質量1kgの物体を赤道上へ持っていくと、「重さ」が若干、軽くなるのです。
高度によっても重さは変わります。(高いところにあるほど、軽くなります)

そうなると、てんびんがつりあえばOK!という「質量」とは別の単位が必要になってくるわけで・・・いよいよニュートン(N)の登場です。
お話の続きは後日、お楽しみに!

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