kgfとkgって何が違うのよ?N?単位換算?訳分かんないよ〜という人必見です。

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kgfとkgって何が違うの?「f」がついただけで何か変わるの?

え? N?新しいの出てきた。もう訳わかんないよー!

そういう人のために要点がサクッと分かる記事を書きましたので、ぜひ読んでみてください!

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kgf・kg・N お前ら全員そこ並べ

まず何の単位なのかはっきりさせよう

はい、まず初めに、【kgf】【kg】【N】はすべて“単位”です。では何の単位なのか?表にまとめてみましょう。

読み方何の単位?
kgfキログラムフォース力・荷重
kgキログラム質量
Nニュートン力・荷重

ちなみに、【kg重】ってのがありますが、あれは【kgf】と同じ意味です。読み方は(キログラムジュウ)

ただしkg、テメーはダメだ

ただしkgテメーはダメだ
ただしkgテメーはダメだ

【kgf】【kg】【N】この3つはすべて単位なので仲間ではありますが、【kg】だけは上の表の通り表現するものが違うので別物になります。

なので、【kgf】 から【kg】への単位換算なんかできません。たまにそういう風なことを書いているネット記事を見かけますが、厳密には間違いです。

【1 kgf】と【1 kg】は物理的な意味が全く異なるので、換算もクソもないのです。【1 kgf = ◯ kgか?】だとか【1 kgfと1 kgはどちらが大きいか?】とかそんなもの解きようがない問題です。

ちなみに当然【N】から【kg】への単位換算も同じようにできません。

kgf・kgの関係性

たとえば、牛乳パック1本(1リットル)あるとしましょう。これは質量で言うと、ほぼ【1 kg】です。

さて、どんな物体にも地球上で重力が働いていて、この重力によって手を離すと落ちますよね。(力の方向に移動する)

この【1 kg】の物体に地球上で働いている重力の大きさを【1 kgf】としましょう、と定義した訳です。これは定義なので、なんで?とかそういう話ではなく、分かりやすいようにそう決めちゃったってことです。

なので、もしあなたが 【質量:10 kg】のコアラを手で持っているとしたら、あなたの手には【10 kgf】の力(荷重)が働いているということです。

kgfの定義
kgfの定義

kgfとNの換算

では、同じ力(荷重)の単位である【kgf】と【N】の関係、単位換算の方法はどうでしょう?

ここでポイントになるのは物理の基礎である「運動方程式」です。『質量mの物体に力Fを作用させるとき、物体は加速度aで移動し、これらはF=maという関係を満たす』これが運動方程式です。

この運動方程式では、質量mの単位は【kg】、加速度aの単位は【m/s2】なので力Fの単位は【kg·m/s2】になります。しかし、運動方程式を発見したニュートンにちなんで、この力の単位【kg·m/s2】をまとめて【N・ニュートン】とすることにしたのです。これについても「そういうことに決めました」という話なので、なぜ?とかそういうことではありません。

運動方程式
運動方程式

さて、ここでさっきの【kg】と【kgf】の話を思い出しましょう。【1 kg】の物体には地球上では【1 kgf】の重力が働いています。これによって物体は地球に向かって落ちていきますが、物体が重力によって落下するときの加速度は重力加速度というある大きさに決まっています。地球上での重力加速度は9.80665 m/s2です。

この状況を先ほどの運動方程式で表現すると、【1 kg】の物体が重力によって【9.80665 m/s2】という加速度で移動していくので、この物体に作用している力の大きさは【9.80665 N】ということになります。つまり、【1 kg】の物体に働いている【1 kgf】の重力を【N】で表現すると【9.80665 N】になるということです。

kgfをNで言うと
kgfをNで言うと

なので、単位換算としては【1 kgf ≈ 9.81 N】となります。簡易的には【1 kgf = 10 N】と覚えておけばササっと概算するときなどは便利です。

使い分けのポイント

力・荷重のことを言う場合に、【kgf】と【N】のどちらを使えばいいのでしょうか。

基本的にはSI単位系である【N】を使うことが好ましいと思います。書類や論文・レポートなどでは【N】を使うのがいいでしょう。また、応力計算などをする上でも【N】を利用した方が便利です。

ただし、口頭で話すときは未だに【kgf】もよく使います。特に現場ではよく耳にするかと思います。

というのも、上で説明した通り『1 kgf=1kgの物体に働く重力』なので、〇〇kgfと言われたときにその力の大きさを想像しやすい利点があるのです。つまり、『50 kgfの荷重がかかる』と言われたら、『50 kgの人をだっこしているときに手にかかっている荷重』ぐらいだと想像すればいいってことです。

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