力のモーメントの単位はkNm・Nm？基本単位と曲げモーメントの換算

この記事の要点

力のモーメントの単位はkNm（キロニュートンメートル）またはNm（ニュートンメートル）で、建築では荷重規模が大きいためkNmが多用される。

モーメント＝力×距離で求め、距離は「回転中心を通る力の作用線に平行な線への垂直距離」を用いる点が重要で、適当な斜め距離を使うと誤りになる。

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力のモーメントの単位はkNm（キロニュートンメートル）、Nm（ニュートンメートル）です。

力のモーメントは下式で求めます。なお、回転中心から力の作用点までの距離は、回転中心を通る力の作用線と平行な線との垂直距離をとります。

・力のモーメント＝力×距離（回転中心から力の作用点までの距離）

力のモーメントの公式

下図は距離の取り方を誤った例です。力の作用点から回転中心まで適当に線を引張って距離を求めても正しい力のモーメントは算定できません。

力のモーメントの公式2

また、力のモーメントの基本単位は「kg・m^2・s^-2」です。基本単位はSI単位系で7つ定義されており、時間と長さ、質量の基本単位は「秒、メートル、キログラム」です。

前述したようにモーメントは力と距離の積で算定されます。さらに、力は、質量と重力加速度の積なので

・力のモーメントの基本単位　⇒　力×距離

　⇒　質量×重力加速度×距離　⇒　kg・m・s^-2・m　⇒　kg・m^2・s^-2

になりますね。なお、工学単位系における力の単位はkgfです。

よって、力のモーメントの単位を工学単位系で表すと「kgfm（キログラムフォースメートル）」や「tfm（トンフォースメートル）」です。

なお、1kgf≒9.8Nより、kgfmの値を9.8倍すると力のモーメントの単位をニュートンメートルの単位に変換できます。

力のモーメントと似た用語に「モーメント荷重、曲げモーメント」があります。これらの単位も「kNm」、「Nm」です。

建築物に作用する荷重は比較的大きいため、両者の単位とも「kNm」を使うことが多いです。

混同しやすい用語

力のモーメントの単位（kNm・Nm）

力のモーメントの単位はkNm（キロニュートンメートル）またはNm（ニュートンメートル）で、力の単位（kN・N）に距離の単位（m）を掛けた単位となる。

力の単位（kN・N）はモーメントではなく単純な力（引っ張る・押す）の大きさを表す単位であり、モーメントの単位（kNm）とは次元が異なる。

力の単位（kN・N）

力の単位はN（ニュートン）またはkN（キロニュートン）で、物体に加わる引力・押力など単純な力の大きさを表す。

力のモーメントの単位はkNm・Nmであり、力の単位（kN・N）に距離（m）を掛けたものでモーメントと単純な力とは次元が異なる。

力のモーメントの単位を整理した表を示します。