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	備考
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	質量	m	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/m³
			4-2.b	トン毎立方メートル	t/m³3	1 t/m³ = 1 000 kg/m³ = 1 g/cm³
			4-2.c	キログラム毎リットル	kg/l, kg/L	1kg/l = 1 000 kg/m³
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/m³））
4-4	比体積	v	4-4.a	立方メートル毎キログラム	m³/kg		v = 1/ρ
4-5	面密度	ρ_A	4-5.a	キログラム毎平方メートル	kg/m²		ρ_A = dm/dA（mは質量、Aは面積）
4-6	線密度	ρ_l	4-6.a	キログラム毎メートル	kg/m		ρ_l = 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･m²		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/s²
4-9.2	重量	F_g , Q	4-9.a	ニュートン	N	1 N = 1 kg･m/s²	F_g = 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･m²/kg²		F = Gm₁m₂/r²（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･m²/kg²（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･m²/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	M_b
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/m²	ゲージ圧 p_e = p − p_amb（p_ambは周囲の圧力）バール(bar): 1 bar = 10⁵ 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	I_a	4-20.a	メートル4乗	m⁴		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	I_p	4-20.a	メートル4乗	m⁴		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。
4-21	断面係数	Z，（W）	4-21.a	メートル3乗	m³
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	μ_s , （f_s ）	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。
4-23	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	m²/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, E_p, （Φ）
4-27.3	運動エネルギー	T, E_k
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 = P_out /P_in（P_outは出力工率、P_in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	q_m	4-29.a	キログラム毎秒	kg/s
4-30	流量	q_v	4-30.a	立方メートル毎秒	m³/s
4-31	一般化座標	q_i	4-31.a	量の次元に依存			q_i(i = 1,2, ... , N)
4-32	一般化速度	${\dot {q}}_{i}$	4-32.a	量の次元に依存
4-33	一般化力	Q_i	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	p_i	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	備考
4-9	力	4-9.A.a	ダイン	dyn	1 dyn = 1g･cm/s² = 10⁻⁵ N	質量が 1 g の物体に作用して 1 cm/s²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/cm² = 0.1 Pa･s	1 dyn/cm²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 cm²/s = 10−4 m²/s	粘度が 1 P で，質量密度が 1 g/cm³ 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	備考
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/ft³	1 lb/ft³ ≈ 16.018 46 kg/m³
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 g_n = 9.806 65 m/s² 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/in²	1 lbf/in² ≈ 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	in⁴	1 in⁴ ≈ 41.623 143×10⁻⁸ m⁴
4-21	断面係数	4-21.B.a	インチ3乗	in³	1 in³ = 16.387 064×10⁻⁶ m³
4-24	動粘度	4-24.B.a	平方フート毎秒	ft²/s	1 ft²/s = 0.092 903 04 m²/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	工率	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	備考
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/s²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/m²	1 kgf/m² = 9.806 65 Pa
		4-15.C.c	工学気圧	at	1 at = 1 kgf/cm² = 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	工率	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

出典・脚注

^ “ISO 80000-4:2006”. International Organization for Standardization. 20 July 2013閲覧。
^ 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。

[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。

[1]

[2]

表話編歴 ISO標準
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10001から 20000まで	10006 10021 10116 10118-3 10160 10161 10165 10179 10206 10218 10303 -11 -21 -22 -28 -238 10383 10487 10585 10589 10646 10664 10746 10861 10957 10962 10967 11073 11170 11179 11404 11519 11544 11783 11784 11785 11801 11898 11940 -2 11941 11941 (TR) 11992 12006 12100 12182 12207 12234 -2 -3 13211 -1 -2 13216-1 13250 13399 13406-2 13407 13450 13482 13485 13490 13522-5 13567 13568 13584 13616 14000 14031 14224 14229 14230 14289 14396 14443 14492 14496 -2 -3 -6 -10 -11 -12 -14 -17 -20 14644 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 14649 14651 14698 -2 14750 14764 14882 14971 15022 15189 15288 15291 15292 15398 15408 15444 -3 15445 15438 15504 15511 15686 15693 15706 -2 15707 15765 -2 15836 15897 15919 15924 15926 15926 WIP 15930 15948 16023 16262 16612-2 16750 16949 17024 17025 17203 17369 17799 18000 18004 18014 18033 18092 18181 18245 18629 18916 19005 19011 19092 -1 -2 19100 19114 19115 19125 19136 19439 19500 19501 19502 19503 19505 19506 19507 19508 19509 19510 19600 19752 19757 -2 -3 -4 19770 19775 19784 19794-5 19831 20000
20001以上	20022 20121 21000 21047 21500 21827:2002 22000 22196 22250-1 22307 22324 23270 23271 23360 24517 24613 24617 24707 25178 25964 26000 26262 26300 26324 27000シリーズ 27000 27001:2005 27001:2013 27002 27003 27004 27005 27006 27007 27729 27799 28000 29110 29148 29199-2 29500 30170 31000 32000 37001 38500 40500 42010 45001 80000 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14
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