フート・ポンド力(ft·lbf)
フート・ポンド力は、1フィートと1重量ポンドの積に等しいヤード・ポンド法のエネルギーおよびトルクの単位。工学、弾道学、力学で広く用いられ、約1.356ジュールに相当する。
概要
フート・ポンド力(一般にft·lbfまたはft·lbと表記)は、フィートと重量ポンドに基づく単位系で用いられる単位である。これは、エネルギー(仕事)の尺度と、慣用的にはトルク(回転力)の尺度という、関連する二つの用途を持つ。どちらの物理量を指すかは、数値と文脈によって決まる。
定義と換算
定義上、1フート・ポンド力は、1重量ポンドの力が1フィートの距離にわたって作用することに等しい。実用的には、1ポンドの重りを1フィート持ち上げるには、1フート・ポンドの仕事を要する。SI単位では約1.356ジュールである。エネルギーの尺度としてのこの単位、およびSI単位への換算については、関連する解説を参照。
用途と例
フート・ポンドは、ヤード・ポンド法または米国慣用単位を用いる国々の工学分野や日常的な計測でしばしば使われる。代表的な用途には次のものがある。
- 銃器の初速時のエネルギーをフート・ポンドで表す。
- ボルト、エンジン、手工具のトルクを指定する(しばしばft·lbまたはlb·ftと表記される)。
- 作業場での作業や保守作業における小さな機械的仕事量を見積もる。
区別と表記
同じ単位形式が用いられる場合でも、エネルギーとトルクは異なる物理概念である。エネルギーは仕事を表すスカラー量であり、トルクは回転させようとする傾向を表すベクトル量(モーメント)である。表記を慎重に使い分けることで混同を避けられるため、仕事にはft·lbf、トルクにはlb·ftまたはft·lbを用いる書き手もいる。フート・ポンドは、ポンダル力に基づく別の単位であるフート・ポンダルとも混同してはならない。
歴史と背景
この単位は英国の度量衡制度に由来し、英国および米国の工学実務で長年にわたり使われてきた。時代とともに、国際規格ではニュートンメートルやジュールなどのSI単位が推奨されるようになったが、フート・ポンドは旧来の文書や、銃器、自動車整備、建設などの分野で依然として一般的である。トルクの用語と慣例についての詳細は、トルクに関する資料および簡潔な定義の要約を参照。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com フート・ポンド力(ft·lbf) Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/35485