- 組立単位は必ず1問出題される
- ニュートンの運動方程式を覚えるべき F = ma
高圧ガス製造保安責任者乙種化学の試験(以下、高圧ガス乙種化学試験)では、力や圧力を基本単位に変換する問題が必ず第1問で出題されます。
そのため、今回の内容と次の記事の内容を理解すると、15問ある学識の問題の1問は必ず正解することができるようになります。
高圧ガス乙種化学試験では必ずこちらの4種類の単位変換に関する問題が出題されています。
<高圧ガスで必要な単位変換4点>
- 力 [N]
- 圧力 [Pa]
- 仕事 [J]
- 仕事率 [W]
今回の記事では組立単位のうち、力の単位であるニュートン[N]の単位変換方法について詳しく説明していきます。こちらの記事を読めば、自分でニュートンの単位変換を行えるようになります。
基本単位
基本単位とは様々な物理的な性質を測定するために必要な7つの指標のことで、これらを組み合わせることで多くの指標を表現することができるようになります。
組立単位は基本単位を複雑に計算したものを使用していると不便であるため、基本単位の組み合わせを新たに固有の名称と記号をつけたものになります。
高圧ガス乙種化学試験で必要とされる基本単位は以下の3つです。
<乙種化学試験で必要な基本単位>
- 重さ : kg (キログラム)
- 長さ : m (メートル)
- 時間 : s (セカンド,秒)
重さ
体重を表す際に使われる重さの基本単位はkg(キログラム)です。
g(グラム)が基本単位ではないので注意してください。
長さ
長さを表すのに使われる基本単位はm(メートル)です。
こちらも日常でよく使われる単位なので、説明は不要だと思います。
時間
時間の基本単位は秒です。
秒を英語で表現するとsecond(セカンド)になるため、秒はsと書かれることが多いです。
力 (ニュートン)
今回学習する単位が力を表す単位N(ニュートン)です。
これらの単位を基本単位であるkg,m,sに変換することが高圧ガス乙種化学の学識1問目の問題になりますので、基本単位への変更の仕方を学習していきましょう。
N(ニュートン)とは1kgの物体に1m/sの加速度を与える力の単位のことです。
ニュートンの運動方程式
力の単位(N)を理解する上で、まずはニュートンの運動方程式を覚えましょう。
ニュートンの運動方程式の詳細などは理解する必要がありませんが、それぞれの文字がどのような意味があるのかはここで覚えてください。
<ニュートンの運動方程式>
F = ma
F: 力 (N), m: 物体の質量(kg), a: 加速度()
加速度についてわからない人はこちらの記事を読んでください。
N(ニュートン)の求め方
力の単位N(ニュートン)は運動方程式から求めることができます。
運動方程式F = maのそれぞれの単位を書くと以下のようになります。
ニュートンの運動方程式 (単位付き)
単位だけを取り出すと
<ニュートンの運動方程式 (単位のみ)>
等式では単位も一致するので、となります。
[…] 組立単位_力(ニュートン) […]
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