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機械設計で使う単位一覧

SI基本単位(7個)

単位の名称

単位記号

長 さ

メートル

m

質 量

キログラム

kg

時 間

s

電 流

アンペア

A

熱力学温度

ケルビン

K

物質量

モル

mol

光 度

カンデラ

cd

 

組立単位(基本単位を組み合わせたもの)

単位の名称

単位記号

面 積

平方メートル

m2

体 積

立法メートル

m3

速 度

メートル毎秒

m/s

加速度

メートル毎秒毎秒

m/s2

密 度

キログラム毎立方メートル

kg/m3

 

組立単位(固有名称のもの)

単位の名称

記号

平面角

ラジアン

rad

立体角

ステラジアン

sr

周波数

ヘルツ

Hz

ニュートン

N

圧 力

パスカル

Pa

エネルギー

ジュール

J

電 力

ワット

W

電 荷

クーロン

C

電圧(電位差)

ボルト

V

静電容量

ファラッド

F

電気抵抗

オーム

Ω

コンダクタンス

ジーメンス

S

磁 束

ウェーバ

Wb

磁束密度

テスラ

T

インダクタンス

ヘンリー

H

セルシウス温度(摂氏)

セルシウス度

光 束

ルーメン

lm

照 度

ルクス

lx

放射能

ベクレル

Bq

放射線量

グレイ

Gy

線量当量

シーベルト

Sv

酵素活性

カタール

kat

 

SI接頭語

接頭辞語

記号

10n

ギガ

G

109

1000000000

メガ

M

106

1000000

キロ

k

103

1000

ヘクト

h

102

100

デカ

da

101

10

100

1

デシ

d

10-1

1/10

センチ

c

10-2

1/100

ミリ

m

10-3

1/1000

マイクロ

μ

10-6

1/1000000

ナノ

n

10-9

1/1000000000

 

非SI単位

単位の名称

記号

定義

時間

分(minute)

min

1min = 60s
時(hour)

h

1h = 3600s
日(day)

d

1d = 86400s

平面角

度(degree)

°

1°= (\( \pi \)/180) rad
分(minute)

´

1´= (\( \pi \)/10800) rad
秒(second)

"

1"= (\( \pi \)/648000) rad

体積

リットル(litre)

l,L

1l = 1 dm3= 10-3m3

質量

トン(ton)

t

1t = 103kg

エネルギー

電子ボルト(electron volt)

eV

1eV ≒ 1.602×10-19J

回転数

回毎分(revolutions per minute)

rpm

1rpm = 1min-1

主な工学単位とSI単位の単位比較

 

工学単位

SI単位

基本単位

長さ

m

m

時間

s

s

温度

℃(セシウス度)

K(ケルビン)

質量

kgf/(m/s2)

kg

重量(重さ)

kgf

kgf

N(ニュートン)

組立単位

速度

m/s

m/s

圧力、応力

kgf/m2

Pa(パスカル)

密度

Kgf・s2/m4

kg/m3

モーメント

kgf・m

N・m

粘度

kgf・s/m2

Pa・s

動粘度

m2/s

m2/s

仕事

kgf・m

J(ジュール)

仕事率、動力

kgf・m/s

W(ワット)

SI単位への換算表

 

N

dyn

kgf

1 1×105 1.019 72×10-1
1×10-5 1 1.019 72×10-6
9.80665 9.80665×105 1

 

応力

Pa 又は N/m2

MPa又は N/mm2

kgf/mm2

kgf/cm2

1 1×10-6 1.01972×10-7 1.01972×10-5
1×106 1 1.01972×10-1 1.01972×10
9.80665×106 9.80665 1 1×102
9.80665×104 9.80665×10-2 1×10-2 1

 

圧力

Pa

kPa

MPa

bar

kgf/cm2

atm

mmH2O

mmHg

1 1×10-3 1×10-6 1×10-5 1.01972×10-5 9.86923×10-6 1.01972×10-1 7.50062×10-3
1×10-3 1 1×10-3 1×10-2 1.01972×10-2 9.86923×10-3 1.01972×102 7.50062
1×106 1×103 1 1×10 1.01972×10 9.86923 1.01972×105 7.50062×103
1×105 1×102 1×10-1 1 1.01972 9.86923×10-1 1.01972×104 7.50062×102
9.80665×104 9.80665×10 9.80665×10-2 9.80665×10-1 1 9.67841×10-1 1×104 7.35559×102
1.01325×105 1.01325×102 1.01325×10-1 1.01325 1.03323 1 1.03323×104 7.60000×102
9.80665 9.80665×10-3 9.80665×10-6 9.80665×10-5 1×10-4 9.67841×10-5 1 7.35559×10-2
1.33322×102 1.33322×10-1 1.33322×10-4 1.33322×10-3 1.35951×10-3 1.31579×10-3 1.35951×10 1

 

仕事

J

kW・h

kgf・m

kcal

1 2.77778×10-7 1.01972×10-1 2.38889×10-4
3.600×106 1 3.67098×105 8.6000×102
9.80665 2.72407×10-6 1 2.34270×10-3
4.18605×103 1.16279×10-3 4.26858×102 1

 

仕事率・動力・工率

W

kgf・m/s

PS

kcal/h

1 1.01972×10-1 1.35962×10-3 8.6000×10-1
9.80665 1 1.33333×10-2 8.43371
7.355×102 7.5×10 1 6.32529×102
1.16279 1.18572×10-1 1.58095×10-3 1

 

熱伝導率

W/(m・k)

kcal/(h・m・℃)

1 8.600 0×10-1
1.16279 1

 

比熱

J/(kg・K)

kcal/(kg・℃)

cal/(g・℃)

1 2.38889×10-4
4.18605×103 1

 

粘度

Pa・s

cP

P

1 1×103 1×10
1×10-3 1 1×10-2
1×10-1 1×102 1

 

動粘度

m2/s

cSt

St

1 1×106 1×104
1×10-6 1 1×10-2
1×10-4 1×102 1

 

単位の名称

記号

SI単位への換算率

角 度

ラジアン rad 1rad=1rad
° 1°(度)=\( \pi \)/180rad
1′(分)=1度の1/60=\( \pi \)/10800rad
1″(秒)=1分の1/60 =\( \pi \)/648000rad

長 さ

メートル m 1m=1m
ミクロン μ 1μ=1×10-6m
オングストローム Å 1 Å =1×10-10m
海 里 M、nm 1 M=1852m
ヤード yd 1 yd=0.9144m
フィート ft 1 ft=0.3048m
インチ in 1 in=2.54×10-2m = 25.4mm

面 積

平方メートル m2 1m2=1m2
アール a 1 a=100m2
ヘクタール ha 1 ha=10,000m2
平方フィート ft2 1 ft2=9.29030×10-2m2
平方インチ in2 1 in2=6.4516×10-4m2

面 積

平方メートル m2 1 m2=1 m2
平方フィート ft2 9.29030×10-2m2
平方インチ in2 6.4516×10-4m2

体 積

立方メートル m3 1 m3=1 m3
リットル l 1 l =1×10-3m3
ト ン (100ft3約2.83m3 T 1 T=2.83168m3
立方インチ in3 1 in3=1.63871×10-5m3
ガロン(日本) gal 1 gal =3.78541×10-3m3

時 間

s 1s=1s
min 1 min=60s
h 1 h=3600s
d 1 d =86400s

速度

メートル毎秒 m/s 1 m/s=1 m/s
キロメートル毎時 km/h 1 km/h =0.277778m/s
マイル毎時 mile/h 1 mile/h =0.44704m/s

加速度

メートル毎秒毎時 m/s2 1 m/s2=1 m/s2
ジー G 1 G=9.80665m/s2

質量

キログラム kg 1kg=1kg
トン t 1 t=1000kg
ポンド Lb 1 Lb=0.453592kg
オンス oz 1 oz=2.83495×10-2kg
トロイオンス(薬用オンス) troy ounce 1 troy ounce=3.11035×10-2kg

密 度

キログラム毎立方メートル kg/m3 1 kg/m3=1 kg/m3
ポンド毎立方フィート lb/ft3 1 lb/ft3=1.60185×10kg/m3

ニュートン N 1N=1N
重量キログラム kgf 1kgf=9.80665N

力のモーメント

ニュートンメートル N・m 1 N・m=1 N・m
重量キログラムメートル kgf・m 1 kgf・m =9.80665N・m

圧力及び応力

パスカル Pa 1Pa=1Pa
バール bar,b 1 bar=1×105Pa
重量キログラム毎平方メートル kgf/m2 1 kgf/m2=9.80665Pa
重量キログラム毎平方ミリメートル kgf/mm2 1 kgf/mm2=9.80665×106Pa
重量キログラム毎平方センチメートル kgf/cm2 1 kgf/cm2=9.80665×104Pa
水柱メートル mH2O,mAq 1 mH2O =9.80665×103Pa
水柱ミリメートル mmH2O 1 mmH2O=9.80665Pa
気 圧 atm 1atm=1.01325×105Pa
水銀柱メートル mHg 1 mHg=1.33322×105Pa
水銀柱ミリメートル mmHg,Torr 1 mmHg=1.33322×102Pa

 

量の分類

単位の名称

記号

SI単位への換算率

粘 度

パスカル秒 Pa・s 1 Pa・s=1 Pa・s
ポアズ P 1 P=1×10-1N・S/ m2

動粘度

平方メートル毎秒 m2/s 1 m2/s=1 m2/s
ストークス St 1 St=1×10-4m2/s
仕事、エネルギー、熱量 ジュール J 1J=1J
ワット秒 W・s 1 W・s =1J
重量キログラムメートル kgf・m 1 kgf・m =9.80665J
ワット時 W・h 1 W・h =3.6×103J
カロリー cal 1 cal =4.18605J
熱化学カロリー calth 1 calth =4.184J
リットル気圧 l・atm 1l・atm =1.01325×102J

動力、仕事率、熱流

ワット W 1W=1W
重量キログラムメートル毎秒 kgf・m/s 1 kgf・m/s =9.80665W
仏馬力 PS 1 PS ≒735.5W

温度

ケルビン K 1K=1K
セルシウス度またはセ氏度 t ℃=(t+273.15)K
カ氏度 °F t°F=((t-32)/1.8)+273.15K

磁界の強さ

アンペア毎メートル A/m  
エルステッド Oe 1 Oe =79.5775A/m

磁束密度

テスラ T  
ガウス Gs、G 1 Gs =1×10-4T
ガンマ γ 1 γ=1×10-9T

 

質量と重量の違い

 

・質量----- 物質そのものが保有する量 (SI単位はkg、工学単位はkgf/(m/s2))
・重量----- 物質に働く重力の大きさ (SI単位はN、工学単位はkgf)

 

力の単位

 

・SI単位: N(ニュートン)
・工学単位(重力単位): kgf
・単位換算: 1kgf = 9.8N  1N=0.10972kgf

定義:1[N]とは、1[kg]の質量をもつ物体に1[m/s2]の加速度を生じさせる力
1[N]=1[kg・m/s2]

 

圧力の単位

 

・SI単位: Pa(パスカル)
・工学単位(重力単位): kgf/m2
・単位換算: 1kgf/cm2=0.098MPa  1MPa=10.197kgf/cm2

定義:1[Pa]とは、1[m2]の面積に1[N]が作用したときの圧力
1[Pa]=1[N/m2]

 

仕事の単位

 

・SI単位: J(ジュール)
・工学単位(重力単位): kgf・m
・単位換算: 1kgf・m=9.8J 1J=0.10197kgf・m

定義:1[J]とは、1[N]の力がその力の方向に物体を1[m]動かすときの仕事
1[J]=1[N・m]

 

動力(仕事率)の単位

 

・SI単位: W(ワット)
・工学単位(重力単位): kgf・m/s
・単位換算: 1kgf・m/s= 9.8W 1W=0.10197kgf・m/s

定義:1[W]とは、1[s]当たりに1[J]の仕事をしたときの仕事率
1[W]=1[J/s]

 

 

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