▷ ニュートン (単位): 定義、等価性、倍数

この記事ではニュートン（単位）とは何かについて説明します。ニュートンの定義、ニュートンと他の単位系との等価性、ニュートンの倍数と約数がわかります。

ニュートン（単位）とは何ですか?

ニュートンは、国際単位系 (SI) における力の測定単位です。つまり、ニュートンは、物理学において力を定量化するために使用される単位です。

論理的には、ニュートンという名前は、力の影響を研究する物理学の一部である力学の基礎を築いた有名な物理学者アイザックニュートンに敬意を表しています。この名前は 20 世紀初頭に力の測定に使用され始めましたが、1948 年に度量衡総会 (CGPM) で正式に指定されました。

特に、ニュートンは 1 kg の質量体を 1 m/s ²の加速度で動かすのに必要な力です。言い換えれば、ニュートンは、1 kg の物体が静止状態から 1 m/s の速度に達するために 1 秒間にかかる力です。

ニュートンの値を理解するには、体重 50 kg の人が立っているために常に 490.5 N の力を加えなければならないと考えてください。また、1 リットルの大きなボトルを保持するには、9.81 N の力が必要です。結論として、1 N は小さな力です。

単位ニュートンはニュートンまたはニュートンとも呼ばれることに注意してください。

数学的には、ニュートンの単位は、1 キロ×1 メートルを 1 秒の 2 乗で割ったものに等しくなります。

$N=\cfrac{kg\cdot m}{s^2}$

この式は、質量と加速度という 2 つの物理量の単位に分解できます。質量はキログラムで定義され、加速度はメートル/秒の二乗で測定されます。

$N=kg\cdot \cfrac{m}{s^2}$

したがって、物体にかかる力の公式は、物体の質量と物体の加速度の積に等しくなります。

$F=m\cdot a$

この公式はニュートンの第 2 法則からも導出できます。

たとえば、12 kg の物体が 5 m/s ²で加速するためにかかる力を計算したい場合は、力の公式を使用して次の計算を行う必要があります。

$F=m\cdot a=12\cdot 5=60 \ N$

上で見たように、ニュートンは国際単位系における力の単位です。ただし、より多くの単位系があるため、あまり一般的には使用されませんが、ニュートンで表される力を他のタイプの単位に変換する必要がある場合があります。

以下に、存在するさまざまな力の単位間の同等性を示す表を示します。この表を使用して、ニュートンで表される力を他の異なる単位に変換したり、その逆に変換したりできます。

非常に大きな値または非常に小さな値の力は、それぞれ右側または左側に多くのゼロがあるため、一部の力をニュートンで表現することが非現実的である場合があります。これが、ニュートンの倍数とニュートンの約数も使用される理由です。

たとえば、1,000,000 ニュートンよりも 1 メガニュートン (1 MN) を書き込む方が速く、2 つの力は同等です。

以下に、国際単位系 (SI) におけるニュートンの倍数と約数の関係を示した表を示します。

すべての倍数と約数の中で最もよく使用されるのは、キロニュートン、メガニュートン、マイクロニュートンです。