この計算ツールでできること
入力した1つの力の値を、よく使われる6種類の力の単位へ一度に換算できる物理計算ツールです。対応単位はダイン(dyn)、ニュートン(N)、重量キログラム(kgf)、重量ポンド(lbf)、重量トン(tnf)、パウンダル(pdl)の6つ。特定の国の制度に依存せず、国際的に定義された固定の定数だけを使うため、どの国で使っても同じ結果になります。なお、ここでいう「重量トン(ton-force)」はアメリカのショートトンに基づくもので、2000重量ポンド(lbf)に相当します。メートル法の重量トン(トンフォース)や英トン(ロングトン)とは異なる点にご注意ください。
使い方
力の欄に値を入力し、入力単位のプルダウンからその値の単位を選びます。計算ツールはまず入力値をニュートン(N)に換算し、続いて各単位の換算係数で割ることで、すべての単位の変換結果を一覧表に表示します。負の数(力は向きによって符号を持ちます)やゼロを含め、任意の実数を入力できます。
計算式のしくみ
力の換算は完全な比例(線形)計算です。各単位には「その単位1つが何ニュートンに当たるか」を表す正確な換算係数があります。\(1\ \text{dyn} = 10^{-5}\ \text{N}\)、\(1\ \text{N} = 1\ \text{N}\)、\(1\ \text{kgf} = 9.80665\ \text{N}\)(標準重力)、\(1\ \text{lbf} = 4.4482216152605\ \text{N}\)、\(1\ \text{tnf} = 8896.4432305210\ \text{N}\)(\(= 2000\ \text{lbf}\))、\(1\ \text{pdl} = 0.138254954376\ \text{N}\) です。まず $$F_{\text{N}} = \text{入力値} \times \text{入力単位の係数}$$ を求め、各単位の結果は $$F_{\text{unit}} = \frac{F_{\text{N}}}{\text{出力単位の係数}}$$ で計算します。
計算例
「1」を入力し、ニュートン(N)を選んだ場合、\(F_{\text{N}} = 1\ \text{N}\) となります。ここから、ダインは $$1 \div 10^{-5} = 100000\ \text{dyn}$$ 重量キログラムは $$1 \div 9.80665 = 0.10197162129779\ \text{kgf}$$ 重量ポンドは $$1 \div 4.4482216152605 = 0.22480894309971\ \text{lbf}$$ 重量トンは \(1.1240447 \times 10^{-4}\ \text{tnf}\)、パウンダルは $$1 \div 0.138254954376 = 7.2330138512099\ \text{pdl}$$ となります。
よくある質問
kgf は kg と同じですか? いいえ、違います。キログラム(kg)は「質量」の単位ですが、重量キログラム(kgf)は標準重力(\(9.80665\ \text{m/s}^2\))のもとで1キログラムの質量にかかる「力(重さ)」を表し、約9.80665 N に相当します。
重量トンはどのトンを指していますか? アメリカのショートトンに基づく重量トン(\(= 2000\ \text{lbf}\))です。メートル法のトンフォース(\(1000\ \text{kgf}\))や英トン(ロングトン、\(2240\ \text{lbf}\))ではありません。
結果がわずかに違うことがあるのはなぜですか? kgf と lbf は前提とする重力加速度の値に依存します。本ツールは常に標準重力 \(9.80665\ \text{m/s}^2\) を用いており、実際の場所ごとの重力 \(g\) を使うと、重さ系の単位の値はわずかにずれます。