質量と重量は混乱しやすいです。 違いは、宿題をしている学生を悩ますもの以上のものです-それは科学の最前線にあります。 単位を調べたり、重力、質量の出所、さまざまな状況で質量と重量がどのように作用するかについて話し合うことで、子供たちがこれを理解するのを助けることができます。
質量対重量
質量と重量の重要な違いは、重量は力であり、質量は力ではないということです。 子供のための簡単な重量の定義は次のとおりです。重量は重力がオブジェクトに適用する力を指します。 子供向けの簡単な質量の定義は次のとおりです。質量は、オブジェクトに含まれる物質（つまり、電子、陽子、中性子）の量を反映します。 月に体重計を置き、そこで物体の重さを量ることができます。 重力が違うので重さが違います。 しかし、質量は同じになります。
子供向けの大規模な例には、さまざまな量の粘土が含まれる場合があります。 粘土片が取り除かれると、オブジェクトの質量が減少します。 質量を別の粘土のボールに追加して、その質量を増やすことができます。
米国では、家庭用および商業用のはかりは、体重をポンドで測定します。 世界の他のほぼすべての国では、スケールはグラムやキログラム（1,000 グラム）。 何かが10キログラムの「重さ」と言うかもしれませんが、実際にはその重さではなく、その質量について話しているのです。 科学では、重量は力の単位であるニュートンで測定されますが、これは日常生活では使用されません。
重量：重力による力
重量は、重力が物体に作用する力です。 質量と重量を変換するには、重力加速度g = 9.81メートル/秒の2乗の値を使用します。 ニュートン単位の重量Wを計算するには、質量mをキログラム×gで乗算します。W= mg。 重量から質量を取得するには、重量をgで除算します：m = W / g。 メートル法のスケールはその方程式を使用して質量を与えますが、スケールの内部の働きは力に反応します。
子供たちと一緒に、別の惑星、月、または小惑星の体重について話すことは役に立ちます。 gの値は異なりますが、原理は同じです。 ただし、式は表面近くにのみ適用され、重力加速度は場所によってあまり変化しません。 表面から遠く離れた場所では、2つの離れたオブジェクト間の重力にニュートンの公式を使用する必要があります。 ただし、この力を重量とは呼びません。
ニュートンの運動の法則
ニュートンの最初の運動の法則は、静止している物体は静止している傾向があり、運動している物体は運動し続ける傾向があると述べています。 ニュートンの第2法則によれば、物体の加速度aは、物体にかかる正味の力Fを、その質量で割った値a = F / mに等しくなります。 加速度はモーションの変化であるため、オブジェクトのモーションの状態を変更するには、力を適用します。 オブジェクトの慣性または質量は、変化に抵抗します。
加速度は運動の性質であるため、力や質量を気にすることなく測定できます。 オブジェクトに既知の機械的な力を加え、その加速度を測定し、そこからその質量を計算するとします。 これは、オブジェクトの慣性質量です。 次に、オブジェクトにかかる力が重力だけである状況を調整し、再びその加速度を測定してその質量を計算します。 これは、オブジェクトの重力質量と呼ばれます。
物理学者は、重力質量と慣性質量が本当に同じであるかどうかを長い間考えてきました。 それらが同一であるという考えは等価原理と呼ばれ、物理法則に重要な結果をもたらします。 何百年もの間、物理学者は等価原理をテストするために敏感な実験を行ってきました。 2008年の時点で、最高の実験で10兆分の1になっていることが確認されています。