トルクは力なのか、エネルギーなのか。

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質問者：volter555
質問日時：2013/07/09 23:12
回答数：6件

　
トルクの単位は[Nm]であり、これはエネルギーの単位[J]に等しいのであるから力（回転力）というよりエネルギーと考えるべきなのでしょうか。
　

　

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回答 (6件)

No.6ベストアンサー

回答者： noname_deadbeef
回答日時：2013/07/13 19:22

トルク（力のモーメント）をNを書くことにして、

N[N・m]のトルクをかけながら軸が1ラジアン回転するとN[J]の仕事を伝達することになります。
つまり[N・m]=[J/rad]です。別に深くもなんともないです。
もちろん軸が回らなければエネルギーは発生しません。

回せる軸ではなく回らないように固定された物体に力のモーメントを加えることを考えると[J]も[J/rad]も明らかに不適切です。
radは無次元なのでしばしば省略されますが、言い方を変えれば、そもそもradを見出すべきではない場面もあったりするからradは一人前の単位として認められないのですね。

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この回答へのお礼

　
＞つまり[N・m]=[J/rad]です。別に深くもなんともないです。

なるほどね。

別に深くも何ともなかった。

これは素晴らしい回答を頂きました。

ありがとう御座います。
　
　

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お礼日時：2013/08/08 09:39

No.5

回答者： my3027
回答日時：2013/07/10 15:25

#1さんの回答が理解しやすいと思います。

エネルギ：力の向き方向の移動距離×力
トルク：腕の長さ×腕の方向と直角な力

です。前者は力の移動距離が直角であれば0．後者は腕の向きと力の向きが同じであれば0．となります。

単位はNmですがJに直してしまうと上記の物理的意味が失われます。

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No.4

回答者： foomufoomu
回答日時：2013/07/10 13:25

>単位が同じであるとは、物理的に何を意味するのか、考えたことないですか。

もちろん、あります。
が、なかなか、アインシュタインのように、頭いい結果は出てきませんね。
すくなくとも、単位が同じだから同じもの、という単純な話ではないです。

（前の回答に書いた、「ヤング率と応力度の単位が同じ」は、間違いでした。）

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この回答へのお礼

　
単位を扱った物理のテキストがいろいろでてますが、この問の答えを与えるものは有ると思いますか。

　

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お礼日時：2013/07/10 22:41

No.3

回答者： foomufoomu
回答日時：2013/07/10 09:04

>つまり、

>「エネルギーはスカラー量であり、トルクはベクトル量であるから同じではない」
私はそんなことは言っていませんが....

ぐうぜん単位が同じになる物理量はいくつかあります。
体積と断面係数、ヤング率と応力度。。。
これらは、対象としている物理量の役割が違うため、同じものではありません。

アインシュタインは、
加速度と重力は、ともに［m/s^2］で、同じものだと考えました。
しかし、これは単位が同じという理由ではなく、「人間は、どうやっても、加速度と重力を区別することができない」という思考実験の結果から生まれたものです。
（エレベータに乗った時、体が軽く感じたことから、これを思いついたと言われています）
こういった特殊な場合に限って、「別のものに見える、単位が同じ物理量が、じつは同じもの」が言えるのです。