J(ジュール)やPa(パスカル)をkg(キログラム)やm(メートル)やs(秒)などSI単位に換算(変換)する方法

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科学的な解析をする際に、単位変換が必要となる場面が多いです。

例えば、代表的な熱量(エネルギー)の単位としてJ(ジュール)を活用したり、圧力の単位としてPa(パスカル)を使うケースが多くありますが、これらをkg(キログラム)やm(メートル)やs(秒)などのSI単位に単位換算(変換)するにはどのように対処すればいいのか理解していますか。

ここでは、これらJ(ジュール)やPa(パスカル)をSI単位で表現する方法(単位換算)について確認していきます。

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J(ジュール)をkg(キログラム)やm(メートル)やs(秒)などSI単位に換算(変換)する方法

まずは、エネルギーの単位のJ(ジュール)の定義について考えていきます。

1Jとはある物体に1Nをかけて1m動かすために必要な熱量を指すため、1J=1N・mと単位変換できます。

さらに、N(ニュートン)の単位をSI単位のkg(キログラム)などで表す工夫をしていきます。このとき、運動方程式のF=maにおいて、力Fの単位がN(ニュートン)であることを覚えておくといいです。

ここで右辺を考えると質量mの単位はkg(キログラム)であり、加速度aの単位はm/s^2と単位換算できます。

よって、N=kg・m/s^2と変換できるわけです。

最初のJ=N・mの関係式にこれを代入していきますと、J=kg・m^2 /s^2と計算できるわけです。

これらが、J(ジュール)とkg(キログラム)とm(メートル)とs(秒)といったSI単位との変換(換算)をする方法といえます。

Pa(パスカル)をkg(キログラム)やm(メートル)やs(秒)などSI単位に換算(変換)する方法

それでは、同様にPa(パスカル)をkg(キログラム)とm(メートル)とs(秒)などのSI単位と換算する方法について確認していきます。

先ほど、N=kg・m/s^2と単位変換できることを導出しましたが、パスカル(Pa)もその定義からPa=N/m2(1m2にかかるN数)と単位換算できます。

よって、上述の式を比較することによってPa=kg/(m・s^2)と求められるのです。

まとめ J(ジュール)やPa(パスカル)をkg(キログラム)やm(メートル)やs(秒)などSI単位に換算(変換)する方法

ここでは、J(ジュール)やPa(パスカル)をkg(キログラム)やm(メートル)やs(秒)などSI単位に単位換算(変換)する導出方法について確認しました。

・J=(kg・m^2)/s^2
・Pa=kg/(m・s^2)

と表すことができるのを理解しておくといいです。

各単位変換に慣れ、毎日の業務に効率よく役立てていきましょう。

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