ジュール（J）とは？意味と、基本単位で表すと ${\displaystyle \frac{\mathrm{kg}·{\mathrm{m}}^2}{{\mathrm{s}}^2}}$

ジュール（J）は、エネルギー・仕事・熱量の単位です。エネルギー・仕事・熱量とは、仕事をする能力。力を加えて物を動かしたときの「力 × 距離」で測る。

ジュールの決め方　1 N の力で物体を力の向きに 1 m 動かしたときの仕事が 1 J。

なぜ ${\displaystyle \mathrm{J}=\frac{\mathrm{kg}·{\mathrm{m}}^2}{{\mathrm{s}}^2}}$ になるのか

エネルギー・仕事・熱量を言葉で言い表し、その言葉を単位に置き換えると、J の中身がわかります。

くわしい説明と確認問題は、エネルギー・仕事・熱量のページにあります。

J を使う量

エネルギー・仕事・熱量が出てくる公式

• 仕事の定義：${\displaystyle \mathrm{W}=\mathrm{F}\mathrm{x}}$
• 仕事率の定義：${\displaystyle \mathrm{P}=\frac{\mathrm{W}}{\mathrm{t}}}$
• 運動エネルギー：${\displaystyle \mathrm{K}=\frac{1}{2}\mathrm{m}{\mathrm{v}}^2}$
• 重力による位置エネルギー：${\displaystyle \mathrm{U}=\mathrm{m}\mathrm{g}\mathrm{h}}$
• 回転の運動エネルギー：${\displaystyle \mathrm{K}=\frac{1}{2}\mathrm{I}{\mathrm{\omega }}^2}$
• トルクのする仕事：${\displaystyle \mathrm{W}=\mathrm{\tau }\mathrm{\theta }}$
• 弾性エネルギー：${\displaystyle \mathrm{U}=\frac{1}{2}\mathrm{k}{\mathrm{x}}^2}$
• 熱容量：${\displaystyle \mathrm{Q}=\mathrm{C}\mathrm{\Delta T}}$
• 比熱：${\displaystyle \mathrm{Q}=\mathrm{m}\mathrm{c}\mathrm{\Delta T}}$
• 潜熱：${\displaystyle \mathrm{Q}=\mathrm{m}\mathrm{L}}$

答えが J になる問題でよくあるミス

• 運動エネルギーで v を2乗し忘れる
• コンデンサーのエネルギーで V を2乗し忘れる
• 光子のエネルギーで波長をかけてしまう
• 係数 ${\displaystyle \frac{1}{2}}$ を落とす
• 回転の運動エネルギーで ω を2乗し忘れる
• コイルのエネルギーで I を2乗し忘れる

よくある質問

J は何の単位？

エネルギー・仕事・熱量の単位です。読み方は「ジュール」です。

J を基本単位で表すと？

${\displaystyle \frac{\mathrm{kg}·{\mathrm{m}}^2}{{\mathrm{s}}^2}}$ です。

→ SI単位の一覧を見る　→ 単位の読み方