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慣性モーメントの単位
慣性モーメント単位が kgf・m^2 と表されているのですが、なぜ kgf なのでしょうか? また、単位変換して kg・m^2 にするにはどうすればよいのでしょうか? どなたか、よろしくお願いします。
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SI単位系では、慣性モーメントの単位はkg・m^2です。 ですが、重量単位系:力をW(kgf)として、力の単位にN(ニュートン)を用いないで慣性モーメントを定義する場合にkgfが現れます。それでも、慣性モーメントの単位はkgf・m・s^2です。ではkgf・m^2とは何なのかというと、GD2(ジーディースクエア)といって、正式には慣性モーメントではないが慣性モーメントの前段階のような値、ということです。例えば、円柱の上下方向の慣性モーメントはSI単位系では1/2MR^2(M:質量、R:半径、単位はkg・m^2)ですけど これをGD2で表すと、1/2WD^2(W:重量、D:直径,単位はkgf・m^2)となります。重量は質量と値は等しいですが"質量"ではなく力です。つまり、質量に重力加速度がかかっています。ですから、慣性モーメントにするにはgで割る必要があります。また、直径の2乗で定義されてるから、半径の2乗に直すためさらに4で割ります。 それで、単位がkgf・m^2 からkgf・m・s^2となるわけです。ですが、相変わらず kgfが入っているのでこれをSI単位に変換するには、 重量M=質量W(ただし値のみ。単位は異なる)であること を利用し、1/2WD^2[kgf・m^2]をW→M、D→Rとし、4で割って、改めて単位をkg・m^2と置けばいいのです。他の慣性モーメントについても、全ての項がWD^2となっているから、同様に4で割り単位をkgf・m^2→kg・m^2とするだけです
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- mikeyan
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多分、 kg・m^2 で正しいと思いますが。。