宇宙船の中での体重（ヒトの質量）の測定方法

 

無重力状態^*の宇宙船内では、地上で使用する通常の体重計は使用できません。そこで、ニュートンの運動方程式 F = ma を利用して、体重（ヒトの質量）を測定します。

質量 m は、

m = F/a

と表されますので、ヒトに加えた力 F と、その力によって生じた加速度 a を測定すれば、質量を求めることができます。

実際の宇宙船内では、バネなどを利用して宇宙飛行士に既知の力を加え、そのときに生じる加速度を測定することで質量を求めます。NASAの国際宇宙ステーション（ISS）で使用されている「SLAMMD（Space Linear Acceleration Mass Measurement Device）」も、この原理を利用しています。

なお、ここで測定しているのは厳密には「体重」ではなく「質量」です。地上では体重計で測定した値をkgで表すことが一般的ですが、物理学では、質量の単位はkg、重力によって生じる重量（力）の単位はNです。

* 正確には、宇宙船内は自由落下の状態です。地球の重力がなければ、宇宙船は地球の周りを回ることができず、そのまま直進していきます。宇宙船が地球の周りを回り続けられるのも、地球の重力のおかげです。