この記事の要点
モーメントの単位は「力×距離」であるN・m(またはkN・m、N・mm)であり、読み方は「ニュートンメートル」「キロニュートンメートル」となる。
N・mmからkN・mへの換算は÷10⁶となり、単位を揃えないまま公式に代入すると誤った計算結果につながります。
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モーメントの単位は、「N・m」「kN・m」を一般的に使います。今回はモーメントの単位の意味、読み方、換算方法について説明します。また今回の記事は、力のモーメント、荷重の単位について勉強するとスムーズに読めます。下記からご確認ください。
曲げモーメントの単位換算|kNm・Nm・Nmmの変換と構造設計での使い分け
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
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モーメントの単位は、
が一般的です(建築の場合)。他にもkg・mやN・mmもあります。モーメントの単位は、力のモーメントの大きさを表します。
100N・mよりも1000N・mのほうが、モーメントは大きいです。さて、モーメントの計算式は、
でした。
つまり、力が小さくても、長さが大きければ「モーメントは大きい」です。
下図をみてください。
テコの原理で物を持ち上げることを考えます。
荷重の作用位置までの距離が1.0mと、3.0m、荷重の大きさが6.0Nと3.0Nです。
どちらのモーメントが大きいでしょうか。
荷重の作用位置までの距離が大きい方が、モーメントが大きいですね。もう一度、モーメントの単位思い出してください。
でした。モーメントの意味を忘れそうになったら、「モーメントの単位」をイメージしてくださいね。
力のモーメントの理解を深めるため、下記も参考にしてください。
モーメントの単位、N・mは「ニュートンメートル」と読みます。単位の意味は前述した通りです。
例えば100N・mは、1.0mの腕の長さで、100N荷重が作用するという意味です。腕の長さが2.0mなら、50Nですね。
最後にモーメントの単位と換算について勉強しましょう。また、荷重の換算について、あらかじめ勉強するとスムーズに理解できます。ポイントは、荷重と長さ、両方の単位に注意することです。
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
曲げモーメントの単位換算|kNm・Nm・Nmmの変換と構造設計での使い分け
換算した値は下記です。
kg・mからN・mへ換算するとき、長さの単位は両者とも同じです。よって、kgからNへ変換すればよいですね。
換算した値は下記です。
長さの単位は同じなので、kNをNへと変換すればよいですね。
上記は、荷重の単位が同じなので、長さの単位を変換してください。
混同しやすい用語
「N・m(ニュートンメートル)」と「kN・m(キロニュートンメートル)」
N・mはモーメントのSI単位。
建築の小規模な計算に使われる。
kN・m=1000N・mで、建築構造の梁・柱の計算でよく使う。
「N・m」と「kgf・m(キログラム力メートル)」
kgf・m=9.81N・mの関係がある。
旧来の単位系(kgf)からSI単位(N)への換算が必要な場面がある。
モーメントの単位を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| N・m(ニュートンメートル) | 基本単位。力(N)×距離(m) | SI単位系の標準 |
| kN・m(キロニュートンメートル) | 建築構造計算で最も多用 | 1kN・m=1000N・m |
| N・mm(ニュートンミリメートル) | 機械設計など小スケールで使用 | 1N・m=1000N・mm |
今回はモーメントの単位について説明しました。意味が理解頂けたと思います。モーメントの単位は一見複雑そうですが、「荷重」と「長さ」に分けて考えれば簡単です。換算法も一辺に考えず、分けて考えるとよいですね。下記も併せて学習しましょう。
曲げモーメントの単位換算|kNm・Nm・Nmmの変換と構造設計での使い分け
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モーメントの単位と読み方を答えてください。
「力×距離」の次元を持つ N・m(ニュートンメートル)や kN・m(キロニュートンメートル)が一般的です(建築の場合)。例えば100N・mは1.0mの腕の長さで100Nの荷重が作用する意味で、腕が2.0mなら50Nになります。
N・m・kN・m・N・mm・kgf・mの換算を答えてください。
1.0kN・m=1000N・m、1.0N・mm=0.001N・m(N・mmからkN・mへは÷106)、1.0kg・m=10N・m(kgf・mは正確には9.81N・m)です。換算は荷重と長さの単位を分けて考えると簡単です。
モーメントは力の大きさと距離のどちらに影響されますか。
両方です。モーメント=力×長さのため、力が小さくても長さ(腕の長さ)が大きければモーメントは大きくなります。テコの原理で、荷重の作用位置までの距離が大きい方がモーメントが大きくなります。
