力学

回転の運動エネルギー

K=12Iω2

出てくる記号と単位

記号量SI単位基本単位
Kエネルギー・仕事・熱量Jkg·m2s2
I慣性モーメントkg·m2kg·m2
ω角速度rads1s

両辺の単位が一致するか確かめる

左辺: K
 → J
 =kg·m2s2
右辺: Iω2
 → kg·m2×(rads)2
 =kg·m2·rad2s2
 =kg·m2s2

両辺とも kg·m2s2 で一致します。単位が合わない式は、どこかが間違っているサインです。

この公式から読み取れる単位の関係

公式をある量について解くと、その量の単位をほかの量の単位で表せます。知らない量が出てきたときは、知っている量について解き直して単位を組み立てるのが近道です。

エネルギー・仕事・熱量について解く

K=Iω2 (係数は単位に影響しないので省略)
[K] =kg·m2×(rads)2
  =kg·m2s2 (rad は無次元なので省く)
  =J

慣性モーメントについて解く

I=Kω2 (係数は単位に影響しないので省略)
[I] =J÷(rads)2
  =J·s2 (rad は無次元なので省く)
  =kg·m2

角速度について解く

ω=KI (係数は単位に影響しないので省略)
[ω] =J÷(kg·m2)
  =1m·Jkg
  =1s
  =rads

力学のほかの公式