ISO 80000-4

ISO 80000-4:2006は、力学に関する量とその単位について定めた国際規格である。

国際標準化機構(ISO)によって2006年に発行された。規格の名称は「量及び単位―第4部：力学」(Quantities and units -- Part 4: Mechanics)である。

この規格は、それまでのISO 31-3を置き換えたもので、国際標準化機構(ISO)と国際電気標準会議(IEC)が共同で発行しているISO/IEC 80000の一部である^[1]。日本工業規格(JIS)ではJIS Z 8000-4:2014が相当する。

内容

ISO 80000-4は以下の章からなる。

• 序文 (Foreword)
• 0 （導入） (Introduction)
• 1 適用範囲 (Scope)
• 2 引用規格 (Normative references)
• 3 名称、記号及び定義 (Names, symbols and definitions)
• 附属書 A（参考）特別な名称をもつCGS系の単位 (Units in the CGS system with special names)
• 附属書 B（参考）フート、ポンド及び秒を基本とする単位並びにその他の関連単位 (Units based on the foot, pound, second, and some other related units)
• 附属書 C（参考）その他の非SI単位及びその換算率 (Other non-SI units given for information, especially regarding the conversion factors)

名称・記号・定義

ISO 80000-4では、力学に関する以下の量とその単位が定義されている。量の番号と記号の番号の"."より左側が対応している。 なお、ISO 80000-4には量の定義も記されているが、ここではそれは記載しない。個別の項目を参照のこと。

量			単位				備考
番号	名称	記号	番号	名称	記号	定義
4-1	質量	m	4-1.a	キログラム	kg	国際キログラム原器の質量	10の整数乗倍の単位はグラムに接頭語を付ける。 1 g = 0.001 kg
			4-1.b	トン	t	1 t = 1 000 kg
4-2	密度	ρ	4-2.a	キログラム毎立方メートル	kg/m^3
			4-2.b	トン毎立方メートル	t/m^33	1 t/m^3 = 1 000 kg/m^3 = 1 g/cm^3
			4-2.c	キログラム毎リットル	kg/l, kg/L	1kg/l = 1 000 kg/m^3
4-3	相対密度	d	4-3.a	（数の）1			d = ρ/ρ0（ρ0は液体の水の密度(1 000kg/m^3））
4-4	比体積	v	4-4.a	立方メートル毎キログラム	m^3/kg		v = 1/ρ
4-5	面密度	ρA	4-5.a	キログラム毎平方メートル	kg/m^2		ρA = dm/dA（mは質量、Aは面積）
4-6	線密度	ρl	4-6.a	キログラム毎メートル	kg/m		ρl = dm/dl（mは質量、lは長さ）
4-7	慣性モーメント	I，J	4-7.a	キログラムメートル2乗	kg･m^2		断面二次モーメント(4-20)と混同の虞がある場合は、慣性モーメントに記号Jを、断面二次モーメントに記号Iを使用する。
4-8	運動量	p	4-8.a	キログラムメートル毎秒	kg･m/s
4-9.1	力	F	4-9.a	ニュートン	N	1 N = 1 kg･m/s^2
4-9.2	重量	Fg , Q					Fg = m g（mは質量、gは自由落下の局所加速度）
4-10	重力定数, 万有引力定数	G	4-10.a	ニュートンメートル2乗毎キログラム2乗	N･m^2/kg^2		F = Gm1m2/r^2（Fは2粒子間の重力、m1, m2は2粒子の質量、rは2粒子間の距離） G = 6.674 2(10)×10^−11 N･m^2/kg^2（2002 CODATA推奨値）
4-11	力積	I	4-11.a	ニュートン秒	N･s
4-12	角運動量・運動量モーメント	L	4-12.a	キログラムメートル2乗毎秒	kg･m^2/s
4-13.1	力のモーメント	M	4-13.a	ニュートンメートル	N･m		ミリニュートン(mN)と混同しないように記載すること
4-13.2	トルク	T
4-13.3	偶力のモーメント	Mb
4-14	角力積	H	4-14.a	ニュートンメートル秒	N･m･s
4-15.1	圧力	p	4-15.a	パスカル	Pa	1 Pa = 1 N/m^2	ゲージ圧 pe = p − pamb（pambは周囲の圧力） バール(bar): 1 bar = 10^5 Pa = 100 kPa
4-15.2	垂直応力, 法線応力	σ
4-15.3	せん断応力	τ
4-16.1	線ひずみ（伸び率）	ε，(e)	4-16.a	（数の）1
4-16.2	せん断ひずみ	γ
4-16.3	体積ひずみ	ϑ
4-17	ポアソン数（ポアソン比）	μ，（v）	4-17.a	（数の）1
4-18.1	縦弾性係数	E	4-18.a	パスカル	Pa		ヤング率・ヤング係数とも言う
4-18.2	横弾性係数, 剛性率	G					クーロンの係数とも言う
4-18.3	体積弾性率, 体積弾性係数	K
4-19	圧縮率	κ	4-19.a	毎パスカル	Pa^−1
4-20.1	断面二次モーメント	Ia	4-20.a	メートル4乗	m^4		慣性モーメント(4-7)と区別すること。混同の虞がない場合は添字を省略できる。
4-20.2	断面二次極モーメント	Ip
4-21	断面係数	Z，（W）	4-21.a	メートル3乗	m^3
4-22.1	動摩擦係数	μ，（f）	4-22.a	（数の）1			動摩擦係数と静摩擦係数を区別する必要がない場合は、「摩擦係数」と呼んでも良い。
4-22.2	静摩擦係数	μs , （fs ）
4-23	粘度	η	4-23.a	パスカル秒, ニュートン秒毎平方メートル	Pa･s
4-24	動粘度	v	4-24.a	平方メートル毎秒	m^2/s
4-25	表面張力	γ, σ	4-25.a	ニュートン毎メートル	N/m
4-26	工率・仕事率・動力	P	4-26.a	ワット	W	1 W = 1 N･m/s
4-27.1	仕事	A，W	4-27.a	ジュール	J	1 J = 1 W･s
4-27.2	位置エネルギー	V, Ep, （Φ）
4-27.3	運動エネルギー	T, Ek
4-27.4	力学的エネルギー	E, W					記号E, Wは他の種類のエネルギーにも使用する
4-28	効率	η	4-28.a	（数の）1			η = Pout /Pin（Poutは出力工率、Pinは入力工率） パーセント単位（記号 %）で表されることがある
4-29	質量流量	qm	4-29.a	キログラム毎秒	kg/s
4-30	流量	qv	4-30.a	立方メートル毎秒	m^3/s
4-31	一般化座標	qi	4-31.a	量の次元に依存			qi(i = 1,2, ... , N)
4-32	一般化速度	${\displaystyle {\dot {q}}_{i}}$	4-32.a	量の次元に依存
4-33	一般化力	Qi	4-33.a	量の次元に依存
4-34	ラグランジュ関数（ラグランジアン）	L	4-34.a	ジュール	J
4-35	一般化運動量	pi	4-35.a	量の次元に依存
4-36	ハミルトン関数（ハミルトニアン）	H	4-36.a	ジュール	J
4-37	作用	S	4-37.a	ジュール秒	J･s

附属書 A 特別な名称をもつCGS系の単位

特別な名称を持つCGS系の単位として、以下のものが挙げられている。なお、この附属書は参考として記載されたもので、規定の一部ではなく、ここに挙げた単位は使用するべきではないとしている。

量		単位				備考
番号	名称	番号	名称	記号	定義
4-9	力	4-9.A.a	ダイン	dyn	1 dyn = 1g･cm/s^2 = 10^−5 N	質量が 1 g の物体に作用して 1 cm/s^2の加速度を生じさせる力
4-23	粘度	4-23.A.a	ポアズ	P	1 P = 1 dyn･s/cm^2 = 0.1 Pa･s	1 dyn/cm^2のせん断応力の下の速度が、せん断面に対して垂直な 1 (cm/s)/cm の勾配を持つ流体の粘度
4-24	動粘度	4-24.A.a	ストークス	St	1 St = 1 cm^2/s = 10−4 m^2/s	粘度が 1 P で，質量密度が 1 g/cm^3 の流体の動粘度
4-27	仕事・エネルギー	4-27.A.a	エルグ	erg	1 erg = 1 dyn･cm = 10 − 7 J	1 dyn の力が物体に作用してその方向に 1 cm の距離だけ動かす間にその力がなす仕事

附属書 B フート、ポンド及び秒を基本とする単位並びにその他の関連単位

ヤード・ポンド法の単位として、以下のものが挙げられている。なお、この附属書は参考として記載されたもので、規定の一部ではなく、ここに挙げた単位は使用するべきではないとしている。

量		単位				備考
番号	名称	番号	名称	記号	定義
4-1	質量	4-1.B.a	ポンド	lb	1 lb = 0.453 592 37 kg
		4-1.B.b	グレーン	gr	1 gr = 00071 lb = 64.798 91 mg
		4-1.B.c	オンス	oz	1 oz = 161 lb = 437.5 gr ≈ 28.349 52 g
		4-1.B.d	ハンドレッドウエイト	cwt (UK)	1 cwt (UK) = 112 lb = 1 long cwt (US) ≈ 50.802 35 kg
		4-1.B.e	ハンドレッドウエイト	cwt (US)	1 cwt (US) = 100 lb ≈ 45.359 237 kg
		4-1.B.f	英トン	ton (UK)	1 ton (UK) = 2 240 lb = 1 long ton (US) = 1 016.047 kg
		4-1.B.g	米トン	ton (US)	1 ton (US) = 2 000 lb = 907.184 7 kg
		4-1.B.h	トロイオンス, （薬用オンス）		1 トロイオンス = 480 gr = 31.103 476 8 g
4-2	密度	4-2.B.a	ポンド毎立方フート[2]	lb/ft^3	1 lb/ft^3 ≈ 16.018 46 kg/m^3
4-9	力・重量	4-9.B.a	重量ポンド	lbf	1 lbf ≈ 4.448 222 N	この換算値は、SI単位で定義された自由落下の標準加速度 gn = 9.806 65 m/s^2 に基づいている。
4-13	力のモーメント・トルク	4-13.B.a	フート重量ポンド	ft･lbf	1 ft･lbf ≈ 1.355 818 N･m
4-15	圧力	4-15.B.a	重量ポンド毎平方インチ	psi，lbf/in^2	1 lbf/in^2 ≈ 6 894.757 Pa
4-20	断面二次モーメント・断面二次極モーメント	4-20.B.a	インチ4乗	in^4	1 in^4 ≈ 41.623 143×10^−8 m^4
4-21	断面係数	4-21.B.a	インチ3乗	in^3	1 in^3 = 16.387 064×10^−6 m^3
4-24	動粘度	4-24.B.a	平方フート毎秒	ft^2/s	1 ft^2/s = 0.092 903 04 m^2/s
4-26	工率	4-26.B.a	フート重量ポンド毎秒	ft･lbf/s	1 ft･lbf/s ≈ 1.355 818 W
		4-26.B.b	馬力	hp	1 hp = 550 ft･lbf/s ≈ 745.699 9 W
4-27	仕事・エネルギー	4-27.B.a	フート重量ポンド	ft･lbf	1 ft･lbf = 1.355 818 J

附属書 C その他の非SI単位及びその換算率

その他の非SI単位として、以下のものが挙げられている。なお、この附属書は参考として記載されたもので、規定の一部ではなく、ここに挙げた単位は使用するべきではないとしている。

量		単位				備考
番号	名称	番号	名称	記号	定義
4-1	質量	4-1.C.a	カラット		1カラット = 200 mg	宝石の質量のみに使用。 貴金属の純度の単位の「カラット」とは別の単位。
4-6	線密度	4-6.C.a	テクス	tex	1 tex = 10^−6 kg/m
4-9	力	4-9.C.a	重量キログラム	kgf	1 kgf = 9.806 65 N	キロポンド(kp)とも。 9.806 65 m/s^2は自由落下の標準加速度である。
4-13	力のモーメント	4-13.C.a	重量キログラムメートル	kgf･m	1 kgf･m = 9.806 65 N･m
4-15	圧力	4-15.C.a	標準大気圧	atm	1 atm = 101 325 Pa
		4-15.C.b	重量キログラム毎平方メートル	kgf/m^2	1 kgf/m^2 = 9.806 65 Pa
		4-15.C.c	工学気圧	at	1 at = 1 kgf/cm^2 = 98 066.5 Pa ≈ 0.967 841 atm
		4-15.C.d	水柱ミリメートル	mmH2O	1 mmH2O = 10^−4 at = 9.806 65 Pa
		4-15.C.e	水銀柱ミリメートル	mmHg	1 mmHg ≈ 13.595 1 mmH2O ≈ 133.322 4 Pa
		4-15.C.f	トル	Torr	1 Torr = 1⁄760 atm ≈ 1 mmHg ≈ 133.322 4 Pa
4-26	工率	4-26.C.a	重量キログラムメートル毎秒	kgf･m/s	1 kgf･m/s = 9.806 65 W
		4-26.C.b	仏馬力	PS	1 PS = 75 kgf･m/s = 735.498 75 W
4-27	仕事・エネルギー	4-27.C.a	重量キログラムメートル	kgf･m	1 kgf･m = 9.806 65 J

関連項目

• ISO/IEC 80000
  • ISO 80000-1 - 一般
  • ISO 80000-2 - 数学記号
  • ISO 80000-3 - 空間及び時間
  • ISO 80000-4 - 力学
  • ISO 80000-5 - 熱力学
  • IEC 80000-6 - 電磁気
  • ISO 80000-7 - 光及び放射
  • ISO 80000-8 - 音響学
  • ISO 80000-9 - 物理化学及び分子物理学
  • ISO 80000-10 - 原子物理学及び核物理学
  • ISO 80000-11 - 特性数
  • ISO 80000-12 - 凝縮体物理
  • IEC 80000-13 - 情報科学及び情報技術
  • IEC 80000-14 - 人体生理学に関わる遠隔生体認証

出典・脚注

1. “ISO 80000-4:2006”. International Organization for Standardization. 20 July 2013閲覧。
2. 日本の計量法やJISでは「フート」「フット」(foot)の語を使用しているが、一般には「フィート」(feet)と呼ばれる。

外部リンク

• JIS Z 8000-4:2014 量及び単位−第 4 部：力学(KIKAKURUI.COM) - JIS Z 8000-4 は、ISO 80000-4 を踏襲して策定されている。