力学高校物理・化学で出てくる

運動量の単位 kg·ms の意味を言葉から理解する

kg·ms
次元 [M L T⁻¹]
検算のポイント

答えが運動量なら、右辺の単位は kg·ms になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。

このページでわかること
  • 運動量を言葉でどう言い表すか
  • その言葉を単位に置き換えると、なぜ kg·ms になるのか

運動量とは? 言葉で意味をつかむ

運動量とは 運動の勢い。質量と速度の積。

言葉の式
運動量 = 物体の質量 × 物体の速度

言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。

言葉何の量か単位
物体の質量質量kg
物体の速度速度ms
[運動量] =kg×ms
   =kg·ms

言葉の通りに単位を並べるだけで、kg·ms が出てきました。

基本単位までたどる

言葉の式に出てきた量も、さらに言葉の式で分解できます。速度 → 運動量 の順にたどると、すべて基本単位(m・kg・s・A・K・mol・cd)だけで表せます。

速さは「進んだ距離 ÷ かかった時間」。m を s で割って ms です。

[v] =m÷s=ms

運動量は質量×速度。kg と ms をかけて kg·ms です。

[p] =kg×ms=kg·ms

よくある間違い:同じ単位でも別の量

次の量は 運動量 と次元 [M L T⁻¹] が同じです。単位が一致しても意味が違うことがあるので、検算のときは「何を表す量か」も確かめましょう。

運動量が出てくる公式

まとめ
  • 運動量とは、運動の勢い。質量と速度の積。
  • 言葉の式 運動量 = 物体の質量 × 物体の速度 を単位に置き換えると kg·ms。

練習問題:分子と分母を見きわめる

問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。

問1運動量は「物体の質量 × 物体の速度」で求められます。「物体の質量」[kg]、「物体の速度」[ms] のとき、運動量の単位はどれ?

答えと解説

正解:D kg·ms

かける量(物体の質量・物体の速度)の単位が分子、分母に来る単位はありません。まとめると kg·ms = kg·ms。

問2力積と運動量の関係 FΔt=Δp を使います。F 「力」[N]、Δt 「時間」[s] のとき、運動量 Δp の単位はどれ?

答えと解説

正解:B N·s

式を Δp について解くと Δp=FΔt。分子・分母にそれぞれの単位を入れると N·s = kg·ms。

問3運動量 = 物体の質量 × 物体の速度 です。「運動量」[kg·ms]、「物体の速度」[ms] のとき、「物体の質量」の単位はどれ?

答えと解説

正解:B kg·msms

言葉の式を「物体の質量」について解き直すと「物体の質量 = 運動量 ÷ 物体の速度」。単位を入れると kg·msms = kg。

次に読む:運動量を使って表される量