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工学単位系とは？意味・質量・力・圧力・SI単位の違い

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工学単位系とは、m、kg、ｓを基本とする単位系の１つです。

現在はSI単位系が一般的ですが、工学単位系を使うこともあります。

特に、工学単位系からSI単位系の変換は理解しましょう。

今回は工学単位系の意味、質量、重力、力、圧力の単位、加速度との関係について説明します。

SI単位系の意味は、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

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工学単位系とは？

工学単位系とは、ｍ、ｋｇ、ｓを基本とする単位系の１つです。日本で長く使われてきた単位系です。例えば、質量10kgの重りの重量を、工学単位系で表すと下記となります。

10kg　⇒　10 kgf（kg重）

kgの後に「ｆ」「重」がつきます。これは「きろぐらむふぉーす」または「きろぐらむじゅう」と読みます。質量を重量に変換するとき、単にｆや重を付けるだけなので簡単です。

重量や力を意味する単位です。質量と重量の違いは、下記が参考になります。

質量と重量の違いとは｜換算方法と構造計算での注意点をわかりやすく解説

1992年より昔は、工学単位系が主流でした。1992年以降は工学単位系からSI単位系に移行し、現在、正式（公式）な文書で工学単位系を使うことはないでしょう。ただし、工学単位系とSI単位系の変換は是非理解しましょう。

SI単位系の意味、工学単位系との変換は下記も参考になります。

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

下記をみてください。SI単位系の「力（重量）」と工学単位系の関係を示しました。

N＝kgm/s2

1kgf＝1kg×9.8m/s2＝9.8kgm/s2＝9.8N

構造計算の実務では、簡単のため

1kgf＝10N

とすることも多いです。

NはSI単位系の力の単位です。

1Nは、1kg・m/s2と等価であると定義されます。

1kgfは、質量1kgの物体に働く重力による重さです。

よって質量に重力加速度を掛けます。

重力加速度は9.8m/s2なので、1kgfは9.8Nです。

工学単位系の一覧、質量、重量、力、圧力の単位

工学単位系とSI単位系の一覧を、下記に整理しました。

種類	工学単位系	SI単位系
質量	kgf・s2/m	kg
重量	kgf、kg重	N
力	kgf、kg重	N
圧力	kgf/m2、kg重/m2	Pa（＝N/m2）
密度	kgf・s2/m4	kg/m3
モーメント	kgf・m、kg重・m	N・m

質量は、物体の量そのものです。工学単位系、SI単位系でも同じ単位を使います。質量の意味は、下記が参考になります。

質量と重量の違いとは｜換算方法と構造計算での注意点をわかりやすく解説

重量、力の工学単位系、SI単位は前述したとおりですね。要するに、kgfをNに変換すれば、SI単位系となります。ただし、重力加速度を掛けるのを忘れないでくださいね。

工学単位系と加速度の関係

工学単位系では、重量や力の単位を

Kgf、kg重

で表します。ｆ、重は「物体に働く重力」という意味です。工学単位系では、質量の値と重量の値が一致していました。これは計算を行う上で、都合が良いです（簡単ですね）。

一方、SI単位系では、重力（重力加速度）の値を考慮します。これまでｆや重とした単位が、9.8を掛ける必要がでたのです。SI単位系の意味は、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

まとめ

今回は工学単位系について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

工学単位系は1992以降、使うことが少ないです。

ただし、工学単位系からSI単位系への換算はぜひ覚えてくださいね。

質量と重量の違いなども併せて勉強しましょう。

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

質量と重量の違いとは｜換算方法と構造計算での注意点をわかりやすく解説

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プロフィール

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• 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。


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