力学

トルクのする仕事

W=τθ

出てくる記号と単位

記号量SI単位基本単位
Wエネルギー・仕事・熱量Jkg·m2s2
τ力のモーメント(トルク)N·mkg·m2s2
θ角度(平面角)rad1

両辺の単位が一致するか確かめる

左辺: W
 → J
 =kg·m2s2
右辺: τθ
 → N·m×rad
 =N·m·rad
 =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。

💡 ラジアンは無次元なので、N·m × rad = J となる。

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

[W] =N·m×rad
  =N·m (rad は無次元なので省く)
  =kg·m2s2
  =J

力のモーメント(トルク)について解く

τ=Wθ
[τ] =J÷rad
  =J (rad は無次元なので省く)
  =kg·m2s2
  =N·m

角度(平面角)について解く

θ=Wτ
[θ] =J÷(N·m)
  =JN·m
  =1
  =rad

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