比重の計算
物質の密度を入れると、水(4℃で1.00g/cm³)を基準にした比重を計算し、水に浮くか沈むかの目安を出します。密度は物質によって決まった値なので、正確な数値は理科年表などで確認してください。
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
計算方法
比重 = 物質の密度 ÷ 水(基準にする液体)の密度
例:密度2.70g/cm³のアルミニウムの比重は、水(1.00g/cm³)を基準にすると2.70です。比重が1より大きいので、水に沈みます。
比重は、同じ体積の水と比べて、その物質が何倍重いかを表す、単位のない数です。木(比重0.3〜0.9くらい)は水に浮き、鉄(比重約7.9)や多くの金属は水に沈みます。液体の密度は、水以外の液体(海水やアルコールなど)を基準にすることもあります。
式の意味を説明します。比重は、同じ体積の水と比べて何倍重いかという値です。密度を水の密度で割るので単位が消え、ただの数になります。水の密度は1.00g/cm³に近いため、比重の数字は密度の数字とほぼ同じになります。比重が1より大きければ沈み、小さければ浮きます。
例:密度4.05g/cm³の物を、密度1.5g/cm³の液体で比べると比重は2.7で、沈むことになります。
気をつけること。水の密度は温度で少し変わり、4℃のときに最大になります。比べる液体を水以外にすると、同じ物でも比重の数字は変わります。中が空の物や多孔質の物は、見かけの体積で計算すると実際と合いません。
出典:比重(物質の密度と基準にする液体の密度との比)の定義。水は4℃のとき1.00g/cm³を基準とする
よくある質問
比重と密度はどう違う?
密度は「1cm³あたりの重さ」で単位(g/cm³など)がありますが、比重は水と比べた比なので単位がありません。
比重が1より大きいと必ず沈む?
水に対しては沈みます。ただし、形(浮き輪や船のように空気を含む形)によっては、比重が1より大きい素材でも浮くことがあります。
密度はどこで調べる?
理科年表や、物質ごとの資料(材料メーカーのデータシートなど)で確認できます。このツールの既定値は目安です。
比重がちょうど1のときは?
基準にした液体と同じ重さのため、その中では浮きも沈みもしない状態(中性浮力)になります。
海水で比べるときは?
基準にする液体の密度を、海水の密度(約1.02〜1.03g/cm³)に変えて計算できます。