ばね定数の次元（単位）とは？N/m・N/mmの意味と公式k=F/δとの関係
この記事の要点
ばね定数kの次元はN/m（力÷長さ）です。k = F/δ（力÷変位）から自然に導かれます。
SI単位系での表記・N/mmとN/mの変換（1N/m = 0.001N/mm）・構造解析でのバネモデルにおける次元確認方法を解説します。
次元とは、各物理量の単位を総称したものです。
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット
ばね定数の次元は「M/T2（M・T2）」です。
次元とは、各物理量の単位を総称したものです。
質量の次元はM、時間はT、長さはLで表します。
たとえば、力の単位は「kg・m/s2」なので、力の次元は「M・L/T2」です。
今回は、ばね定数の次元、SI単位、公式について説明します。
ばね定数の公式、単位、次元の詳細は下記が参考になります。
ばね定数とは？公式k=F/δ・ヤング率との関係と構造解析（バネモデル）での使い方
次元と単位の違いは？1分でわかる意味、違い、一覧、長さと面積の次元
100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事
ばね定数の次元は？
ばね定数の次元は
・M/T2（M・T2）
です。次元とは、各物理量の単位を総称したものです。質量はM、長さはL、時間はTで表します。たとえば、力＝質量×重力加速度より力の単位は「kg・m/s2」を次元で表すと「M・L/T2」になりますね。
さて、後述するように「バネ定数」は、力÷変形量で求めます。力の単位は「kg・m/s2」、変形量の単位は「m」等を用いるので
・バネ定数の次元 ⇒ M・L/T2÷L＝M/T2
になります。バネ定数の意味、次元の詳細は下記が参考になります。
ばね定数とは？公式k=F/δ・ヤング率との関係と構造解析（バネモデル）での使い方
次元と単位の違いは？1分でわかる意味、違い、一覧、長さと面積の次元
ばね定数のSI単位は？
ばね定数の単位（SI単位）は
・N/mm
・kN/cm
・kN/m
です。前述したように、ばね定数は「力÷長さ」で算定できます。よって、ばね定数の単位は「力の単位／長さの単位」になります。ばね定数の単位、SI単位系の詳細は下記が参考になります。
SI単位系とは｜7つの基本単位と建築で使う組立単位・変換方法を解説
ばね定数の公式は？
ばね定数kの公式は
・k＝P/δ
です。Pは力、δは変形量です。また、部材軸方向の力と変形の関係におけるばね定数は
・ｋ＝ＥＡ／Ｌ
で求めます。バネ定数とヤング率の関係は下記もご覧ください。
バネ定数とヤング率の関係｜k=EA/Lの換算と曲げ剛性EIとの違い
混同しやすい用語
次元と単位
次元は物理量の種類（質量M・長さL・時間T）を表す概念で、単位はkgやm・sなどの具体的な測定基準です。
ばね定数の次元はM/T2と表せます。
ばね定数の次元とヤング率の次元
ばね定数k＝力÷変形量の次元はM/T2（N/mに相当）です。
ヤング率は応力度÷ひずみの次元はM/(L・T2)（N/mm2に相当）で単位が異なります。
ばね定数の次元を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| ばね定数の次元 | M/T2 | 力÷長さの次元 |
| SI単位 | N/m（kg/s2） | 基本単位系での表現 |
| 次元の導出 | M・L/T2÷L＝M/T2 | 力÷変形量から求める |
まとめ
今回は、ばね定数の次元について説明しました。ばね定数の次元は「M/T2（M・T2）」です。ばね定数＝力÷変形量で求めます。よって「M・L/T2÷L＝M/T2」になりますね。バネ定数、剛性の詳細は下記が参考になります。
ばね定数とは？公式k=F/δ・ヤング率との関係と構造解析（バネモデル）での使い方
剛性とは？変形しにくさの意味・強度との違い・計算式・単位を解説
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット
▶ 建築士試験ではどう問われる？
この論点は建築士（構造）で出題されます。実際の問題と解き方は 構造力学・荷重・耐震の過去問解説（分野別・全年度）（無料）で確認できます。
理解度チェック
ばね定数の次元は何で、どう導きますか？
答えを見る
ばね定数の次元はM/T2です。次元とは各物理量の単位を総称したもので、質量はM・長さはL・時間はTで表します。力＝質量×重力加速度より力の単位「kg・m/s2」の次元はM・L/T2です。ばね定数＝力÷変形量なので、M・L/T2÷L＝M/T2となります。
ばね定数のSI単位と、ヤング率の次元との違いは？
答えを見る
ばね定数のSI単位はN/m（力÷長さ）で、N/mmとの変換は1N/m＝0.001N/mmです。公式はk＝P/δ（P力、δ変形量）、軸方向ではk＝EA/Lです。なおばね定数の次元はM/T2（N/mに相当）ですが、ヤング率は応力度÷ひずみで次元M/(L・T2)（N/mm2に相当）と単位が異なります。
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- バネ定数の計算方法｜k=F/δ・直列（1/k=Σ1/kᵢ）・並列（k=Σkᵢ）の公式
- ばね定数の直列計算とは？並列との違いと合成ばね定数の公式
- ばね定数の単位はN/m？意味・計算方法・ヤング率との関係
- ばねの伸びの計算方法は？公式・ばね定数の意味と数値例
- f=kxとは？フックの法則の式と記号（F・k・x）の単位
- ヤング率が大きいとは？硬さ・変形しにくさとの関係と材料別の比較（図解）
- ヤング率の公式とは？E=σ/εの意味・伸びの計算式と材料別の値一覧（図解）
- ヤング係数の求め方は？公式・鋼材とコンクリートの値・応力-ひずみ曲線との関係
- ヤング係数の単位はN/mm²｜GPa・MPa・Pa換算
▼カテゴリ一覧▼
- 構造計算ってなに？(まずは、構造設計は、どんな仕事なの？から)
- 各部の用語(まずは、梁とは何か？から)
- 計算ルート(まずは、構造計算ルートとは何か？から)
- 構造計算の方法(まずは、許容応力度計算が簡単にわかる、たった３つのポイントとは何か？から)
- 荷重を学ぶ(まずは、積載荷重ってなに？１分でわかる積載荷重の意味と、実際の構造計算とは？から)
- 仮定断面の算定(まずは、仮定荷重の算定から)
- 応力の計算、変位の計算(まずは、面内方向、面外方向とは何か？から)
- 断面算定(まずは、耐力や強度についてから)
- 工作物の計算(まずは、独立看板の設計（１）から)
- 確認申請の指摘対応例(まずは、確認申請の指摘対応例 柱脚のルートと細長比から)
▼他の勉強がしたい方はこちら▼
▼調べるたびに検索するのをやめたい人へ▼
▼過去問の答えは見たけど、解き方がわからない人へ▼
プロフィール
- 略歴▼
- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
- 「わかる構造力学(改訂版)」
- 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。
- 当サイトの目的▼
- 建築学生が学ぶ「構造力学」の目的
- とりあえず10記事▼
- 初めましての方に10記事用意しました
- おすすめ書籍紹介▼
- 構造力学・建築構造のおすすめ本｜現役設計者が読んで良かった書籍を紹介
建築の本、紹介します。▼
同じカテゴリの記事一覧
- HOME > 構造計算の基礎 > ばね定数の次元は？1分でわかる意味、SI単位、公式は？
- 1級の過去問(計算)解説
- わかる建築構造の用語集・図解集
- 1頁10円！PDF版の学習記事
