ニュートンメートルの意味、他の単位との関係

最終更新日 2019/05/12

ニュートン(N)は、物体を加速させる能力を表す単位です。
ニュートンメートル(N・m)は、物体を回転させる能力を表す単位です。

1ニュートンメートルがどのような量なのかを説明します。また、kgf・m や kgf・cm など他の単位への換算方法も紹介します。

ニュートンとは

ニュートンは力の大きさを表す単位です。

加えられる力の大きさが大きいほど、物体の加速度は大きくなるため、ニュートンは「物体を加速させる能力を表す単位」と言うこともできます。

1ニュートンは何キログラム重なのか解説にあるように、1ニュートンは、地球上でおよそ100グラムの物体を支えるのに必要な力の大きさです。

ニュートンメートルとは

ニュートンメートルとは「物体を回転させる能力」を表す単位です。

「物体を回転させる能力」のことを「トルク」または「力のモーメント」と呼ぶこともあります。

ニュートンメートル(N・m)はニュートン(力の大きさ)とメートル(長さ)のかけ算です。

例えば、
支点から1メートルの点に、1ニュートンの力を垂直にかけたときのモーメント(シーソーを回転させる能力)は、1 N・m です。

ニュートンメートルの例

支点から2メートルの点に、1ニュートンの力を垂直にかけたときのモーメントは、2 N・m です。
支点から1メートルの点に、2ニュートンの力を垂直にかけたときのモーメントは、2 N・m です。

の「回転させる能力」は両方とも 2 N・m で同じなので、シーソーはつりあって回転しません。の方が力は強いですが、の方が支点から遠いです(てこの原理)。

1ニュートンメートルはどれくらいの大きさか

1ニュートンは、およそ100グラムの物体を支えるのに必要な力でした。

よって、1ニュートンメートルは、シーソーの支点から1メートルの所に、約100グラムの物体を置いたときに、シーソーを回転させようとする能力の大きさと言えます。

N・m と kgf・m、kgf・cm

N・m と同じくトルクを表す単位として、
kgf・m(キログラム重メートル)や
kgf・cm(キログラム重センチメートル)
が挙げられます。

kgf(キログラム重)はニュートンと同じく力の単位です。以下のような関係式が成立します。

$\mathrm{1\:N・m=0.102\:kgf・m}$
$\mathrm{1\:N・m=10.2\:kgf・cm}$

$\mathrm{1\:kgf・m=9.81\:N・m}$
$\mathrm{1\:kgf・cm=0.0981\:N・m}$

次回は 圧力、体積、温度の関係(ボイル・シャルルの法則) を解説します。

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