「SI単位系ってなんだっけ？」
「どうやって他の単位に変換するの？」
「機械力学ではどのSI単位が使われる？」
このような疑問を解決します。
こんにちは。機械設計エンジニアのはくです。
2019年に機械系の大学院を卒業し、現在は機械設計士として働いています。
本記事では、機械力学を学ぶ第2ステップとして「機械力学で使われるSI単位系」について解説します。
この記事を読むとできるようになること。
- SI単位系とは何かがわかる
- 機械力学で使われるSI単位がわかる
エンジニアとして仕事をするなら、SI単位系の理解は必須。
今回は、その中でも特に機械力学で使われるSI単位を紹介するので、ぜひ参考にしてください。
前回の記事はこちら
国際単位系（SI単位系）とは
簡単に言うと、国際的に決められている世界共通の単位系のことです。
英語では「International System of Units」なので、SI単位系とも言われます。
SI単位系は、下記7つの基本単位で構成されています。
- 長さ：メートル[m]
- 質量：キログラム[kg]
- 時間：秒[s]
- 電流：アンペア[A]
- 温度：ケルビン[K]
- 物質量：モル[mol]
- 光度：カンデラ[cd]
光度はちょっと聞き馴染みがないですね。下記に説明を載せておきます。
光源から放射される単位立体角辺りの光束量のこと。
電球や車のヘッドライトやなど、光の明るさの指標として使われる。
すべての物理量は、上記7つの基本単位を組み合わせて表すことができます。
たとえば、速度はメートル毎秒[m/s]、体積は立方メートル[m3]といった感じ。
また、力の単位ニュートンは[N] = [kg・m/s2]です。
基本単位に対して、速度や体積、ニュートンなどは組立単位と呼ばれます。
機械力学で使われるSI単位は3つ
長さ[m]・質量[kg]・時間[s]の3つの基本単位がよく使われます。
機械力学では、速度、加速度、力（ニュートン）がよく登場しますが、上記3つを組み合わせて表せます。
- 速度：メートル毎秒[m/s]
- 加速度：メートル毎秒2乗[m/s2]
- 力：ニュートン(N)[kg・m/s2]
ちなみに、SI単位系では「SI接頭辞」というものも合わせて使われます。
SI接頭辞は、メガ[M]やギガ[G]、センチ[c]やミリ[m]など、単位の大小を表す記号です。
SI単位系では、下記20個のSI接頭辞が定義されています。
| 記号 | 読み方 | 10n |
|---|---|---|
| Y | ヨタ | 1024 |
| Z | ゼタ | 1021 |
| E | エクサ | 1018 |
| P | ペタ | 1015 |
| T | テラ | 1012 |
| G | ギガ | 109 |
| M | メガ | 106 |
| k | キロ | 103 |
| h | ヘクト | 102 |
| da | デカ | 101 |
| – | – | 100 |
| d | デシ | 10-1 |
| c | センチ | 10-2 |
| m | ミリ | 10-3 |
| u | マイクロ | 10-6 |
| n | ナノ | 10-9 |
| p | ピコ | 10-12 |
| f | フェムト | 10-15 |
| a | アト | 10-18 |
| z | ゼプト | 10-21 |
| y | ヨクト | 10-24 |
まとめ：すべての物理量はSI単位系で表せる
以上、SI単位系と、機械力学でよく使われる単位について説明しました。
機械力学以外にも、材料力学や熱力学、流体力学など、SI単位系は様々な学問で使われています。
仕事によっては、単位の変換が必要な場合もあるので、よく出てくるものだけでも覚えておくと便利です。
今回の記事を参考に、ぜひ自分でも勉強してみると役に立ちますよ！
次の記事はこちら。
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