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2006/07/23 (日) 重量キログラム
小学校や中学校で、「キログラム重」っていう単位を習いませんでしたか?何でもバネばかりで計った重さはキログラム重で、上皿天秤で計ったものはキログラムだとか。。。おそらく教えてる方がわかってるのかも怪しいわけで、習った当時は何のことやらピンと来ませんでしたけどね(笑)。要は力の単位です。地球上で、1キログラムの質量をもつ物体にかかる重力が1キログラム重(1kgfと表記します)なわけです。あなたが1kgの物体を手のひらで支えているとき、あなたは1kgfの力を出しているのです。また、重力加速度約9.8ms-2の地球上では、1kgf=9.8kgm-2=9.8N(ニュートン)となります。
話をさらに進めますと、仕事[J]、仕事率[W]がわかってきます。 仕事[J、ジュール]は力[N]をどれだけの距離与えたかで、J=Nmです。 仕事率[W、ワット]は1秒間にする仕事で、W=Js-1=Nms-1です。 あなたのおうちの電気代は、1秒間に一定の仕事をする電力を、何時間使い続けたか、すなわち[kWh]で徴収されます。
車やモーターの諸元でよく目にする馬力[ps]は、実は力ではなくて仕事率と同じ単位です。1ps=75kgfms-1=75*9.8Nms-1=735Nms-1=735Js-1=735Wです。当時の馬は電気掃除機くらいの仕事しかしませんでした(笑)。
ところで、力の象徴といえば蒸気機関車(!?)。機関車のように力強く・・・とは良く言ったもんですね。誰もが知ってるD51型の最大出力が、1500馬力。1500ps=1100kWです。数字だけみるととてつもなく強そうですが、比べてみましょう。
500系新幹線。各車両にインバータ制御の285kW3相誘導モーターが4基ずつ搭載されています。!?285*4=1140kW。な、なんと、1両でD51の出力を超えてしまってます(笑)。100人近く乗れる空間を確保しつつ、床下機器だけであの重厚な蒸気機関車を越えるなんて、パワートランジスタ技術恐るべし。ちなみに編成出力は1140*16≒18000kW=24000馬力になります。時速400キロ出せるだけありますね。
ちなみに関西圏を走る新快速電車、あの電動車1両も880kWの出力があります。12両編成だと電動車は5両あるので、編成出力は4400kW。そこらへんの通勤電車がデゴイチ4重連分のパワー・・・。
もっとも最大出力だけじゃ判断できないファクターが山ほどありますが。トルクとか、時速何キロのときどれだけの馬力、トルクが出せるのかとか、重要です。 ああ、夢が壊れるからこれくらいにしとこう。
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