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科学

鉄やステンレスの円柱の重量計算【丸棒の重さ(質量)の求め方】

鉄やステンレスなどの重い丸棒(円柱)を運ぶ際には、その重量がわかっていないと適切に移動ができない場合があります。

そのため、輸送する丸棒の重量の見積もり値をきちんと計算しておく必要が出てくるのですが、具体的にどのように鋼管などの重さを求めていくのか理解していますか。

ここでは、代表的な材質である鉄(鋼材)やステンレス(SUS304やSUS316など)のパイプの重量計算方法について解説していきます。

丸棒(円柱)の重量計算方法【鉄(鋼)やステンレス(SUS:サス)】

丸棒(円柱)は以下のような底面の円を高さ方向に引き延ばしたような形状を指します。

そして、鉄(鋼)であっても、ステンレス(SUS:サス)であっても、円柱(丸棒)の重量を計算するためには、まず体積を求める必要があります。

なお、この体積の算出にはまず円柱の直径もしくは半径から、正面からみた際の断面積を計算していきます。

たとえば以下のよう外径がAmmの丸棒の場合は、断面積=πA^2/4 という計算式が成りたちます。

これに丸棒(円柱)の長さ(奥行きL)をかけると丸棒の体積を計算できるのです。つまり、丸棒の体積=πLA^2 /4と求められます。

さらに、これに鉄(鋼)やステンレス(SU)の密度をかけることによって、円柱の重量計算ができるといえます。

鉄の円柱(丸棒)の重量計算を行ってみよう【鋼の重さ(質量)】

それでは、円柱の重量計算式について理解を深めるためにも実際に、材質が鉄(密度:約7.85g/cm3)の場合の重さを求めてみましょう。

例題1

ある鉄(鋼)の丸棒があり、その外径は30mm、長さが200mmであるとします。

この鉄の円注の重量(重さ)を計算してみましょう。

解答1

上の換算式を元に重量計算していきます。このとき、計算しやすいようにまずはmmからcmへ換算しておくといいです。10mmが1cmであることから、30mm=3cm、200mm=20cmとなります。

すると、3.14 × 20 ÷ 4 × 3^2 × 7.85 ≒ 1109.2g=約1.11kgという重さ(重量)と計算できました。

ステンレス(SUS)の丸棒の重量計算を行ってみよう【円柱のサスの質量】

続いて、SUS(ステンレス)の円注の重量計算も行ってみましょう。

例題2

あるサス(SUS)の円柱があり、その外径は20mm、長さが400mmであるとします。このときステンレス(SUS304)の密度は約7.93g/cm3として丸パイプの重量を計算してみましょう。

解答2

上の換算式を元に重量計算していきます。このとき、計算しやすいように、まずはmmからcmへ換算しておくといいです。10mmが1cmであることから、20mm=2cm、400mm=40cmとなります。

すると、3.14 × 40 ÷ 4 × 2^2 × 7.93 ≒ 996.0 g=約1kgという重さと計算できました。

まとめ

こでは、鉄(鋼管:鋼材)やステンレス(SUS:SUS304)の円柱の重量計算方法について解説しました。

丸棒の重量を求めていくには、まず体積を求めた上で、鉄やSUSの密度をかけて重量w計算していけばいいのです。

各重量計算になれ、業務等に活かしていきましょう。

 

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アラサーの男性です。自分が今まで経験・勉強してきた「エクセル」「ビジネス用語」「生き方」などの情報を、なるべくわかりやすく、楽しく、発信していきます。 一緒に人生を楽しんでいきましょう