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公式

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結果

相対遠心力(RCF)
8,944
× g
回転速度 10,000 RPM
ローター半径 8 cm

遠心機RCF計算ツールとは?

このツールは、遠心機の回転速度(RPM=1分あたりの回転数)を相対遠心力(RCF)、いわゆるg値に換算します。実験プロトコルで遠心条件をRCFで指定するのは、RCFがローター半径を考慮した標準的な指標だからです。同じRPMに設定しても、ローターの大きさが違えば加わる力はまったく異なります。RPMではなくRCFで記録することで、機種をまたいでも実験結果を再現できるようになります。

使い方

回転速度をRPMで、ローター半径をミリメートル(ローター軸の中心からチューブの底またはサンプル先端までの距離)で入力してください。計算ツールが内部で半径をセンチメートルに換算し、地球の重力の何倍かを示すRCF(× g)を返します。

計算式の解説

関係式は $$\text{RCF} = 1.118 \times 10^{-5} \times r \times \text{RPM}^{2}$$ で、r は回転半径(cm)です。定数 \(1.118 \times 10^{-5}\) には、角速度や重力加速度に関する換算係数がまとめて織り込まれています。RPMは2乗されるため、速度を2倍にすると力は4倍になりますが、RCFは半径に対しては比例して増えるだけです。

中心軸から試料管の底までの半径を示す遠心分離機ローターの図
ローター半径rは、中心回転軸から試料管の底までの距離です。

計算例

ローター半径80 mm(8 cm)のマイクロ遠心機を10,000 RPMで回した場合:$$\text{RCF} = 1.118 \times 10^{-5} \times 8 \times 10{,}000^{2} = 1.118 \times 10^{-5} \times 8 \times 100{,}000{,}000 = 8{,}944 \times g$$ つまりサンプルには重力の約8,944倍の力がかかります。

よくある質問

半径は中心から測る?それともチューブ先端まで? 最大半径、つまり軸からサンプルの最も外側(チューブの底)までの距離を使ってください。これがサンプルにかかる最大の力に対応します。

なぜmmをcmに換算するの? 古典的な定数 \(1.118 \times 10^{-5}\) は半径をセンチメートルで定義しているため、本ツールは入力されたミリメートル値を10で割って計算します。

RCFからRPMに逆算できる? はい。式を変形して $$\text{RPM} = \sqrt{\frac{\text{RCF}}{1.118 \times 10^{-5} \times r}}$$ で求められます。

最終更新: