無次元数とは？意味・単位・種類（レイノルズ数など）・無次元量との違いを解説

この記事の要点

無次元数とは、単位の無い数のことです。

厳密には次元のない数ですが、工学では単位のない数と考えても、実用上支障無いです。

この記事では、無次元数とは何か、単位がないとはどういう意味か、どのような種類があるのかを整理します。

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無次元数とは、単位の無い数のことです。厳密には次元のない数ですが、工学では単位のない数と考えても、実用上支障無いです。今回は、無次元数の意味、単位、種類、無次元量との違いについて説明します。

無次元数には比重、摩擦係数などがあります。工学では物理的な現象を捉えるため、無次元数を扱うことも多いです。比重、摩擦係数は下記が参考になります。

比重の単位とは？無次元の意味・密度（g/cm3）との違いとLの計算

すべり係数とは？すべり係数と摩擦係数の違い、すべり耐力とすべり試験

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無次元数とは？

無次元数とは、単位のない数です。例えば比重があります。比重とは、ある材料の密度を水の密度で除した値です。比重の式を下記に示します。

比重＝物の密度(g/cm3)÷水の密度（1.0g/cm3）

単位に注目してください。比重は、同じ物理量を割るので単位が無くなります。

1g/cm3÷1g/cm3＝1

これが無次元数です。もっと身近な例でいうと、比率（割合）は無次元数です。例えば大学の学生数が1115人いて、そのうち女性が345人、男性が770人だとします。男女の比率を計算すると、

男性　770/1115＝0.69

女性　345/1115＝0.31

です。上記は、数の単位である「人」同士で割るので、単位が無くなります。

無次元数の良い点は、ある現象などを定性的に把握できることです。前述した比率の問題では、男女の学生数を聞くよりも「比率」の方が、「どちらの学生数が多いのか」イメージがつきやすいです。

無次元数の種類

前述した「現象を定性的に把握できる」ことから、工学では無次元数を使うことが多いです。建築で使う無次元数の種類を下記に示します（一例です）。

比重

比率や割合

ひずみ

摩擦係数

ポアソン比

ひずみ、ポアソン比の意味は、下記が参考になります。

ひずみ・ひずみ度とは？意味・公式（ΔL/L）・単位・応力との関係を解説

ポアソン比意味縦弾性係数ヤング率材料特性鋼コンクリート

無次元数と無次元量の違い

無次元数と無次元量は同じ意味です。無名数ともいいます。

無次元数の読み方

無次元数などの読み方を下記に示します。

無次元数　⇒　むじげんすう

無次元量　⇒　むじげんりょう

無名数　⇒　むめいすう

混同しやすい用語

比重

比重は無次元数の一例で、ある物質の密度を4℃の水の密度で割った値です。

単位を持たない点で無次元数ですが、比重そのものは「無次元数」という概念の一例に過ぎません。

ポアソン比

ポアソン比は横ひずみと縦ひずみの比であり、無次元数の一つです。

無次元数は「単位のない数」という概念全体を指し、ポアソン比はその具体例の一つです。

無次元量と無次元数の違い

無次元量は「単位を持たない量」全般を指す広い概念で、無次元数はその中でも数値として表されるものです。

建築分野では両者はほぼ同義で使われますが、厳密には無次元量がより広い概念です。

無次元数を整理した表を示します。

項目	内容	備考
無次元数の定義	単位（次元）を持たない数	比重・ひずみ・ポアソン比など
無次元量との違い	無次元量は広い概念、無次元数はその数値	建築分野ではほぼ同義で使用
代表的な例	比重・ポアソン比・細長比	いずれも単位なし