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1馬力は735ワット?


 どうもこんばんはライネです。

 あれ、1仏(フランス)馬力が1秒に約75kg×m動かすことだったのに、
 似たような計算で出す単位のワットと10倍の差があるのはなんでだろう…。

 実はこれには深い理由があることが解りました。
 ちなみに、ワットについて詳しくはおとといの記事をご覧ください。

 大事な部分だけ参照すると、ニュートン(N)という力の単位があります。
 これは「1kgの物質を1秒ごとに秒速1m加速する力」のことでした。
 失念していたのは、このNという単位は、全宇宙共通で力を表現できる単位だったということです。


 これを説明するには物質の重さ(質量)は何があっても変わらないのに、
 重力が違うと実感できる重さ(重量)には違いが出るということを理解しなければいけません。
1kgの質量と重量


 少なくとも地球上では1kgの質量をもった物質は、ほぼ1kgの重量を感じることになっています。
 けれどもこの物質を無重力な場所に持っていくと、質量は変わらず1kgのままですが、
 感じる重さは0kgになるというわけです。


 つまり物質本来の重さと、感じる重さは場所が変われば違ってくるというわけです。
 そこで、1kgの質量をもった物質を持った時に感じる重さを「1重力キログラム(キログラム重)」
 と呼ぶことにしているそうです。

 1重力キログラムというのは「感じる重さ」つまり、ニュートンと同じ力の単位でもあります。
 このままいくと「重力」という極めて面倒な話に入ってしまうのですが、
 簡単に言えば重力は、全ての質量をもった物質が持っている「引き合う力」のことだそうです。


 地球の重力は、物質を9.80665m毎秒毎秒という加速度で引っ張っているそうです。
 なので、地球の重力がある場所において、1重力キログラムの重さ(力)は約9.8ニュートンということになります。

 つまり、地球上で1kgの質量をもった物質を動かすには、9.8ニュートンの力が必要になるということです。
 よって馬力計算の時に馬が運んでいた荷物の重さは「180ポンド(81.6kg)」ではなく、
 正確には「180重力ポンド(81.6重力kg)」だったというわけです。


 ということは、1馬力は「1秒に75重力kg×mの仕事をすること」と表現する方が正しくなります。
 さて、1ワットは「1秒で1ジュールの仕事をすること」でした。
 そして1ジュールは「1ニュートンの力で、1kgの質量をもった物質を1m動かす仕事」です。
 
 1重力キログラムの力が地球上では約9.8ニュートンなので、
 1馬力は約735ワットになるというわけです。


 馬力というのは昨日も説明した通り、世界標準で使われる単位ではありません。
 けれども、直感的な解りやすさで言えば、ワットよりも優れていると思います。
 逆にワットやジュール、ニュートンという単位は宇宙のどこでも使えるような単位なので、
 こういった少々面倒な都合が生じるようです。
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