浮力補正計算機は、 オブジェクトの質量 空気中で測定された質量は、周囲の空気によって生じる浮力を考慮して補正されます。物体を空気中で計量すると、周囲の空気によって浮力が働き、見かけの質量がわずかに減少するため、この補正が必要になります。高精度の質量や密度が非常に低い材料を測定する場合、この影響はより顕著になります。
この修正は科学において極めて重要である 測定結果、 研究室 計測学、材料科学、高感度機器の校正など、精度が求められる産業用途にも適しています。
浮力補正計算機の計算式
浮力補正を計算する式は次のとおりです。
どこ：
- 測定質量（m） 空気中で測定された物体の質量（キログラムまたはグラム単位）です。
- 空気の密度 (ρ_air) 周囲の空気の密度であり、通常は室温および海面気圧で約 1.2 kg/m³ です。 空気密度 温度、湿度、気圧によって若干変化することがあります。
- 物体の密度 (ρ_object) 測定対象物の密度（kg/m³）です。
この式は、物体の見かけの質量を減らす浮力を考慮しています。物体と空気の密度の差が大きいほど、浮力の影響は小さくなります。逆に、空気に近い密度の物体は、より大きな浮力を受けます。
フォーミュラの詳細な内訳
- 測定質量（m）: これは、空気中で天秤またはスケールによって測定された物体の質量です。物体は空気に囲まれているため、測定値は実際の質量よりもわずかに低くなります。
- 空気の密度 (ρ_air): 空気密度は単位体積あたりの空気の質量であり、大気の状態によって影響を受けます。ほとんどの計算では、室温および海面気圧で約 1.2 kg/m³ の標準空気密度が使用されます。
- オブジェクトの密度 (ρ_object): 物体の密度とは、単位体積あたりの質量を指します。この値は、金属、プラスチック、その他の材料など、物体の材質によって大きく異なります。
この補正は、空気浮力の影響を受けずに物体の真の質量が計算されるようにするために適用されます。これは、科学実験や工業測定の精度を確保するために非常に重要です。
クイックリファレンステーブル
以下に、異なる密度の物体に対する浮力補正の効果を示すクイック リファレンス テーブルを示します。
| 測定質量（kg） | 物体の密度（kg/m³） | 浮力補正（kg） |
|---|---|---|
| 1 | 1,000 | 0.9988 |
| 1 | 2,700（アルミニウム） | 0.9996 |
| 1 | 7,800（スチール） | 0.9999 |
| 5 | 8,000 | 4.9993 |
| 10 | 19,300 (ゴールド) | 9.9994 |
この表は、さまざまな物質の密度が浮力補正にどのように影響するか、また実際の質量が空気中の測定質量とどの程度一致するかを理解するための簡単なガイドを提供します。
浮力補正計算機の例
空気中で測定された金塊の浮力補正を計算してみましょう。
- 空気中の測定質量: 10キロ
- 空気の密度: 1.2kg /m³
- 金の密度: 19,300kg /m³
式の使用：
浮力補正 = 10 kg × (1 - (1.2 / 19,300))
浮力補正 = 10 kg × (1 - 0.000062176) = 10 kg × 0.999937824 = 9.99937824 kg
空気の浮力を考慮すると、金塊の実際の補正質量は約 9.9994 kg になります。
最も一般的な FAQ
浮力補正が必要なのは、物体を空気中で計量すると、周囲の空気が物体に上向きの力をかけ、見かけの質量が減少するためです。この影響は小さいですが、高精度の測定では重要であり、特に密度の低い物体や非常に敏感な科学機器を測定する場合は重要です。
いいえ、空気の密度は、温度、湿度、高度などの要因によって若干異なります。気温が高い場合や気圧が低い場合、空気の密度は低下します。ただし、ほとんどの標準的な条件では、室温および海面での空気の密度はおよそ 1.2 kg/m³ です。
物体の密度は、通常、材料特性データベースまたは参照チャートで見つかります。物体の質量を体積で割ることによっても計算できます。鋼鉄、アルミニウム、金などの材料の一般的な密度は、よく文書化されています。