kNからkgへ: キロニュートンがキログラムではない理由
キロニュートンは力、キログラムは質量ですから、厳密には両者は換算できません。それでも誰もが換算しますし、地球上での答えは1キロニュートンあたり101.97キログラムです。その答えを出す割り算と、それが成り立たなくなる瞬間を示します。
力と質量は同じ量ではない
ニュートンは引く強さを測ります。1ニュートンは1キログラムを毎秒毎秒1メートルだけ加速させます。キログラムは物質の量を測り、山に登っても軌道に乗っても変わりません。何も断らずに一方を他方に変える換算器は、計算をしているのではなく前提を隠しています。
その前提は、荷が地表で静止してぶら下がっているということです。この条件のもとでだけ力はキログラムの重さを持ち、この近道には固有の名前があります。kgfと書く重量キログラムで、標準重力のもとでの1キログラムの引きそのものです。
割り算と、覚えておきたい数
標準重力は1901年に取り決めで毎秒毎秒9.80665メートルと定められました。ニュートンをこの数で割れば重量キログラムになります。1キロニュートンは1000ニュートンですから、1キロニュートンは101.97キログラム、およそ10分の1トンです。
逆に読めば、同じ割り算が実際に打ち込まれる問いに答えます。100ニュートンは10.2キログラム、50 kNと表示された能力は5トンを少し超える荷を支えます。ざっくりした形、100キログラムで1キロニュートンという言い方は2パーセント低く出ます。下描きなら構いませんが、安全余裕には足りません。
近道が通じる場所と、崩れる場所
重力は地球上どこでも同じではありませんが、変化はわずかです。赤道で9.780、極で9.832、幅にして0.5パーセント。クレーン、チェーンブロック、クライミングの支点、コンクリートから引き抜かれるアンカーには、101.97という値は荷の実測よりも精密です。
崩れるのは二か所です。加速されている荷は自分の重さより強く引きます。吊り具の使用荷重が破断強度よりずっと低く定められているのはそのためです。そして地球の外では重力は9.80665ではありません。同じキロニュートンが月では6倍の質量を支え、自由落下では何も支えません。質量は変わらないのに力はゼロを示します。
小文字の kn はノットであり、キロニュートンではない
二つの記号は大文字ひとつだけ違い、その大文字をほとんど誰も打ちません。大文字のNを使う kN はキロニュートン、つまり力です。小文字の kn はノット、1時間あたり1海里、つまり速さで、検索欄はどちらのつもりかを推測するほかありません。
船の速さで来られたのなら、ノットには専用のページがあります。1ノットはちょうど時速1.852キロメートルです。海里が1852メートルと定義されているからです。荷重の話で来られたのなら、このページで合っています。
キロニュートンと、標準重力のもとで支える質量
| 力 | 地球上の質量 |
|---|---|
| 1 kN | 101.97 kg |
| 2 kN | 203.94 kg |
| 5 kN | 509.86 kg |
| 10 kN | 1,019.72 kg |
| 14 kN | 1,427.60 kg |
| 50 kN | 5,098.58 kg |
| 100 kN | 10,197.16 kg |
各行は力を9.80665で割っています。ほかの天体では、また加速されている荷では、右の列はもう当てはまりません。
よくある質問
1 kN は何 kg ですか
1 kN は地球上で101.97 kg、正確には101.97 kgfです。1000ニュートンを標準重力の9.80665で割ると出ます。
100ニュートンは何 kg ですか
100 N は10.2 kgです。同じ割り算が使えます。100を9.80665で割ると10.197重量キログラムになり、荷の下に置いた秤は10.2 kgと表示します。
kn と kg は同じものですか
違います。キロニュートンは力、キログラムは質量で、地球上の標準重力を仮定したときにだけ一方が他方になります。大文字にも注意してください。小文字の kn はノット、時速1.852キロメートルの速さです。