ISO 80000-4

ISO 80000-4:2006は、力学に関するとその単位について定めた国際規格である。

国際標準化機構(ISO)によって2006年に発行された。規格の名称は「量及び単位―第4部:力学」(Quantities and units -- Part 4: Mechanics)である。

この規格は、それまでのISO 31-3を置き換えたもので、国際標準化機構(ISO)と国際電気標準会議(IEC)が共同で発行しているISO/IEC 80000の一部である[1]日本工業規格(JIS)ではJIS Z 8000-4:2014が相当する。

内容

ISO 80000-4は以下の章からなる。

  • 序文 (Foreword)
  • 0 (導入) (Introduction)
  • 1 適用範囲 (Scope)
  • 2 引用規格 (Normative references)
  • 3 名称、記号及び定義 (Names, symbols and definitions)
  • 附属書 A(参考)特別な名称をもつCGS系の単位 (Units in the CGS system with special names)
  • 附属書 B(参考)フート、ポンド及び秒を基本とする単位並びにその他の関連単位 (Units based on the foot, pound, second, and some other related units)
  • 附属書 C(参考)その他の非SI単位及びその換算率 (Other non-SI units given for information, especially regarding the conversion factors)

名称・記号・定義

ISO 80000-4では、力学に関する以下の量とその単位が定義されている。量の番号と記号の番号の"."より左側が対応している。なお、ISO 80000-4には量の定義も記されているが、ここではそれは記載しない。個別の項目を参照のこと。

単位備考
番号名称記号番号名称記号定義
4-1質量m4-1.aキログラムkg国際キログラム原器の質量10の整数乗倍の単位はグラム接頭語を付ける。
1 g = 0.001 kg
4-1.bトンt1 t = 1 000 kg
4-2密度ρ4-2.aキログラム毎立方メートルkg/m3
4-2.bトン毎立方メートルt/m331 t/m3 = 1 000 kg/m3 = 1 g/cm3
4-2.cキログラム毎リットルkg/l, kg/L1kg/l = 1 000 kg/m3
4-3相対密度d4-3.a(数の)1d = ρ/ρ0ρ0は液体の水の密度(1 000kg/m3))
4-4比体積v4-4.a立方メートル毎キログラムm3/kgv = 1/ρ
4-5面密度ρA4-5.aキログラム毎平方メートルkg/m2ρA = dm/dAmは質量、Aは面積)
4-6線密度ρl4-6.aキログラム毎メートルkg/mρl = dm/dlmは質量、lは長さ)
4-7慣性モーメントIJ4-7.aキログラムメートル2乗kg・m2断面二次モーメント(4-20)と混同の虞がある場合は、慣性モーメントに記号Jを、断面二次モーメントに記号Iを使用する。
4-8運動量p4-8.aキログラムメートル毎秒kg・m/s
4-9.1F4-9.aニュートンN1 N = 1 kg・m/s2
4-9.2重量Fg , QFg = m gmは質量、gは自由落下の局所加速度)
4-10重力定数, 万有引力定数G4-10.aニュートンメートル2乗毎キログラム2乗N・m2/kg2F = Gm1m2/r2Fは2粒子間の重力、m1, m2は2粒子の質量、rは2粒子間の距離)
G = 6.674 2(10)×10−11 N・m2/kg2(2002 CODATA推奨値)
4-11力積I4-11.aニュートン秒N・s
4-12角運動量・運動量モーメントL4-12.aキログラムメートル2乗毎秒kg・m2/s
4-13.1力のモーメントM4-13.aニュートンメートルN・mミリニュートン(mN)と混同しないように記載すること
4-13.2トルクT
4-13.3偶力のモーメントMb
4-14角力積H4-14.aニュートンメートル秒N・m・s
4-15.1圧力p4-15.aパスカルPa1 Pa = 1 N/m2ゲージ圧 pe = ppamb(pambは周囲の圧力)
バール(bar): 1 bar = 105 Pa = 100 kPa
4-15.2垂直応力, 法線応力σ
4-15.3せん断応力τ
4-16.1線ひずみ(伸び率)ε,(e)4-16.a(数の)1
4-16.2せん断ひずみγ
4-16.3体積ひずみϑ
4-17ポアソン数ポアソン比μ,(v4-17.a(数の)1
4-18.1縦弾性係数E4-18.aパスカルPaヤング率ヤング係数とも言う
4-18.2横弾性係数, 剛性率Gクーロンの係数とも言う
4-18.3体積弾性率, 体積弾性係数K
4-19圧縮率κ4-19.a毎パスカルPa−1
4-20.1断面二次モーメントIa4-20.aメートル4乗m4慣性モーメント(4-7)と区別すること。混同の虞がない場合は添字を省略できる。
4-20.2断面二次極モーメントIp
4-21断面係数Z,(W4-21.aメートル3乗m3
4-22.1動摩擦係数μ,(f4-22.a(数の)1動摩擦係数と静摩擦係数を区別する必要がない場合は、「摩擦係数」と呼んでも良い。
4-22.2静摩擦係数μs , (fs
4-23粘度η4-23.aパスカル秒, ニュートン秒毎平方メートルPa・s
4-24動粘度v4-24.a平方メートル毎秒m2/s
4-25表面張力γ, σ4-25.aニュートン毎メートルN/m
4-26工率仕事率動力P4-26.aワットW1 W = 1 N・m/s
4-27.1仕事AW4-27.aジュールJ1 J = 1 W・s
4-27.2位置エネルギーV, Ep, (Φ
4-27.3運動エネルギーT, Ek
4-27.4力学的エネルギーE, W記号E, Wは他の種類のエネルギーにも使用する
4-28効率η4-28.a(数の)1η = Pout /PinPoutは出力工率、Pinは入力工率)
パーセント単位(記号 %)で表されることがある
4-29質量流量qm4-29.aキログラム毎秒kg/s
4-30流量qv4-30.a立方メートル毎秒m3/s
4-31一般化座標qi4-31.a量の次元に依存qi(i = 1,2, ... , N)
4-32一般化速度 4-32.a量の次元に依存
4-33一般化力Qi4-33.a量の次元に依存
4-34ラグランジュ関数ラグランジアンL4-34.aジュールJ
4-35一般化運動量pi4-35.a量の次元に依存
4-36ハミルトン関数ハミルトニアンH4-36.aジュールJ
4-37作用S4-37.aジュール秒J・s

附属書 A 特別な名称をもつCGS系の単位

特別な名称を持つCGS系の単位として、以下のものが挙げられている。なお、この附属書は参考として記載されたもので、規定の一部ではなく、ここに挙げた単位は使用するべきではないとしている。

単位備考
番号名称番号名称記号定義
4-94-9.A.aダインdyn1 dyn = 1g・cm/s2 = 10−5 N質量が 1 g の物体に作用して 1 cm/s2の加速度を生じさせる力
4-23粘度4-23.A.aポアズP1 P = 1 dyn・s/cm2 = 0.1 Pa・s1 dyn/cm2のせん断応力の下の速度が、せん断面に対して垂直な 1 (cm/s)/cm の勾配を持つ流体の粘度
4-24動粘度4-24.A.aストークスSt1 St = 1 cm2/s = 10−4 m2/s粘度が 1 P で,質量密度が 1 g/cm3 の流体の動粘度
4-27仕事エネルギー4-27.A.aエルグerg1 erg = 1 dyn・cm = 10 − 7 J1 dyn の力が物体に作用してその方向に 1 cm の距離だけ動かす間にその力がなす仕事

附属書 B フート、ポンド及び秒を基本とする単位並びにその他の関連単位

ヤード・ポンド法の単位として、以下のものが挙げられている。なお、この附属書は参考として記載されたもので、規定の一部ではなく、ここに挙げた単位は使用するべきではないとしている。

単位備考
番号名称番号名称記号定義
4-1質量4-1.B.aポンドlb1 lb = 0.453 592 37 kg
4-1.B.bグレーンgr1 gr = 00071 lb = 64.798 91 mg
4-1.B.cオンスoz1 oz = 161 lb = 437.5 gr ≈ 28.349 52 g
4-1.B.dハンドレッドウエイトcwt (UK)1 cwt (UK) = 112 lb = 1 long cwt (US) ≈ 50.802 35 kg
4-1.B.eハンドレッドウエイトcwt (US)1 cwt (US) = 100 lb ≈ 45.359 237 kg
4-1.B.f英トンton (UK)1 ton (UK) = 2 240 lb = 1 long ton (US) = 1 016.047 kg
4-1.B.g米トンton (US)1 ton (US) = 2 000 lb = 907.184 7 kg
4-1.B.hトロイオンス, (薬用オンス)1 トロイオンス = 480 gr = 31.103 476 8 g
4-2密度4-2.B.aポンド毎立方フート[2]lb/ft31 lb/ft3 ≈ 16.018 46 kg/m3
4-9重量4-9.B.a重量ポンドlbf1 lbf ≈ 4.448 222 Nこの換算値は、SI単位で定義された自由落下の標準加速度 gn = 9.806 65 m/s2 に基づいている。
4-13力のモーメントトルク4-13.B.aフート重量ポンドft・lbf1 ft・lbf ≈ 1.355 818 N・m
4-15圧力4-15.B.a重量ポンド毎平方インチpsi,lbf/in21 lbf/in2 ≈ 6 894.757 Pa
4-20断面二次モーメント断面二次極モーメント4-20.B.aインチ4乗in41 in4 ≈ 41.623 143×10−8 m4
4-21断面係数4-21.B.aインチ3乗in31 in3 = 16.387 064×10−6 m3
4-24動粘度4-24.B.a平方フート毎秒ft2/s1 ft2/s = 0.092 903 04 m2/s
4-26工率4-26.B.aフート重量ポンド毎秒ft・lbf/s1 ft・lbf/s ≈ 1.355 818 W
4-26.B.b馬力hp1 hp = 550 ft・lbf/s ≈ 745.699 9 W
4-27仕事エネルギー4-27.B.aフート重量ポンドft・lbf1 ft・lbf = 1.355 818 J

附属書 C その他の非SI単位及びその換算率

その他の非SI単位として、以下のものが挙げられている。なお、この附属書は参考として記載されたもので、規定の一部ではなく、ここに挙げた単位は使用するべきではないとしている。

単位備考
番号名称番号名称記号定義
4-1質量4-1.C.aカラット1カラット = 200 mg宝石の質量のみに使用。
貴金属の純度の単位の「カラット」とは別の単位。
4-6線密度4-6.C.aテクスtex1 tex = 10−6 kg/m
4-94-9.C.a重量キログラムkgf1 kgf = 9.806 65 Nキロポンド(kp)とも。
9.806 65 m/s2は自由落下の標準加速度である。
4-13力のモーメント4-13.C.a重量キログラムメートルkgf・m1 kgf・m = 9.806 65 N・m
4-15圧力4-15.C.a標準大気圧atm1 atm = 101 325 Pa
4-15.C.b重量キログラム毎平方メートルkgf/m21 kgf/m2 = 9.806 65 Pa
4-15.C.c工学気圧at1 at = 1 kgf/cm2 = 98 066.5 Pa ≈ 0.967 841 atm
4-15.C.d水柱ミリメートルmmH2O1 mmH2O = 10−4 at = 9.806 65 Pa
4-15.C.e水銀柱ミリメートルmmHg1 mmHg ≈ 13.595 1 mmH2O ≈ 133.322 4 Pa
4-15.C.fトルTorr1 Torr = 1760 atm ≈ 1 mmHg ≈ 133.322 4 Pa
4-26工率4-26.C.a重量キログラムメートル毎秒kgf・m/s1 kgf・m/s = 9.806 65 W
4-26.C.b仏馬力PS1 PS = 75 kgf・m/s = 735.498 75 W
4-27仕事エネルギー4-27.C.a重量キログラムメートルkgf・m1 kgf・m = 9.806 65 J

関連項目

出典・脚注

外部リンク