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町工場の材料工学入門入門編〜序章
 私たちの生活で、単位は非常に大きな役割を果たしております。
物の大きさや量を、私たちはしばしば数字にこの単位をつけて表現します。世の中から数字と単位が無くなったら大変ですよね。
世界中には単位が数多く存在し、その国々で別々の呼び名で使われているものもあります。しかし、これでは大変なので世界の統一単位が作られました。
これはSI単位系と呼ばれるものです。
単位は一般にいくつかの基本単位とこれを応用した組み立て単位に分類されます。
SI単位系では、独立な7つの基準単位、長さ、質量、時間、電流、熱力学的温度、物質量、光度を基本単位としています。
これを下表にまとめてみました。
SI基本単位
呼び方
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
熱力学的温度
ケルビン
K
物質量
モル
mol
光度
カンデラ
cd
これらの基本単位を使って組み合わせることで、組立単位が得られます。例えば力の単位N(ニュートン)や圧力、応力の単位Pa(パスカル)がそうです。他にも仕事率W(ワット)、エネルギー、仕事、熱量J(ジュール)などがあります。
参考までに力の単位Nの中身についてお話しします。

例1.力の単位N

物質にかかる力f 
            
f mα・・・・・・・・(1−1)

で与えられます。力は釣り合いの式で表せます。
ここでm は物質の質量で、αは加速度です。

加速度αとは・・・小学校で習う時間と距離と速さの関係を思い出して下さい。

        速さ=距離÷時間ですよね。
          
[m/s]  [m]   [s]

速さは距離に対する時間変化分で得られます。
加速度αは、この速さにさらに時間変化分を与えることで得られます。
つまり、加速度αは
           α=速さ÷時間
               [m/s]÷[s]
             =[m/s
2]
となります。
これを(1−1)式に当てはめて考えると物質にかかる力f は、この加速度α[m/s
2]と質量m[kg]で表せ、
            
f m α・・・・・・・・(1−1)
            
[kg]×[m/s2] 
             =[kg・m/s
2]
となります。この読み方はキログラム・メートル毎秒毎秒と呼びますが、このような長い名前を毎回呼ぶのは大変なので、N(ニュートン)と呼ぶことにしました。ニュートンはあのリンゴの木の人です。

このように組立単位はSI基本単位から導き出され、それぞれ重要な意味を持っています。
この単位と併用して使われるものとして接頭語というものが存在します。これは単位の前に使われるもので、SI単位系には単位の10の整数べき乗倍を表す接頭語があります。
東洋には古来から一、十、百、千、万、億、兆、・・・という習慣がありますが、SI単位の接頭語はこの国際版と考えて頂いて結構です。
このSI接頭語を下表にまとめました。

SI接頭語
身近に使っている接頭語が結構ありますよね。
次回は、もう少し準備段階としてお話しをしようと思います。
題して「算数のすすめ」です。
皆さん、学校で算数や理科を勉強したと思いますが、お子さんになぜこのような科目を勉強するか質問されたとき答えられますか?私もつい最近までなかなかうまく答えられませんでしたが、最近少し分かったような気がします。
その答えを次回に!!!
(2002年7月1日 小池孝洋)

目次
   序章
   1.導入単位のお話し

参考文献 
久保亮五、長倉三郎、井口洋夫、江沢洋,岩波 理化学辞典 第4版,1991.1.10,岩波書店

ご質問お待ちしております
多くの方にお付き合い頂ければと思っております。
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