力学常用物理量的法定计量单位

力学 (GB 3102.3—1993)

量的名称

量的符号、定义

单位名称

单位符号、定义

换算系数

备  注

质量

m  质量是基本量之一

千克

(公斤)

kg

千克为质量单位;它等于国际千克原器的质量

1g=10-3kg

人民生活和贸易中,习惯把质量称为重量。

吨

t

1t=1000kg

 

英语中也称为米制吨

体积质量

[质量]密度

ρ

质量除以体积

千克每立方米

kg/m3

 

 

吨每立方米

 

千克每升

t/m3

 

kg/L

1t/m3=103kg/m3

=1g/cm3

1kg/L=103kg/m3

=1g/cm3

相对体积质量

相对[质量]密度

d

物质的密度与参考物质的密度在对两种物质所规定的条件下的比

 

 

 

无量纲量,量的名称不应称为比重

质量体积,比体积

υ

,体积除以质量

立方米每千克

m3/kg

 

 

线质量

线密度

ρl

,质量除以长度

千克每米

kg/m

 

 

特[克斯]

tex(用于纤维纺织业)

1tex=10-6kg/m

=1g/km

 

面质量

面密度

ρA,(ρs)

ρA=m/A,质量除以面积

千克每平方米

kg/m2

 

 

转动惯量(惯性矩)

J,(I)

,物体对于一个轴的转动惯量,是它的各质量元与它们到该轴的距离的二次方之积的总和(积分)

千克二次方米

kg·m2

1kg·m2=1N·s2·m

=1J·s2

=1W·s3

r为质量元到该轴的距离

动量

p   p=mυ质量与速度之积

千克米每秒

kg·m/s

1kg·m/s=1N·s

=1Pa·m2·s

=1J·s/m

 

力

 

 

 

重量

F 作用于物体上的合力等于物体动量的变化率

W(P,G) W=mg

牛 [顿]

N

1N=1kg·m/s2

=1Pa·m2=1J/m

=1W·s/m

=1C·V/m

=1A·T·m

=1A·Wb/m

=1C2/(F·m)

加在质量为1kg 的物体上使之产生1m/s2加速度的力为1N

物体在特定参考系中的重量为使该物体在此参考系中获得其加速度等于当地自由落体加速度时的力。当此参考系为地球时,此量常称为物体所在地的重力。“重量”一词按习惯仍可用于表示质量,但不赞成这种习惯

冲量

I  I=Fdt在[t1,t2]

牛[顿]秒

N·s

 

 

 

时间内,

I=p(t2)-p(t1),

式中p为动量

动量矩,角动量

L

L=r×p质点对一点的动量矩等于从该点到质点的矢径与质点的动量的矢量积

千克二次方米每秒

kg·m2/s

 

 

引力常数

G,(f)

两个质点之间的引力是,

式中r为两质点间的距离,m1,m2为两质点的质量

牛[顿]二次方米每二次方千克

N·m2/kg2

 

G=(6.67259±0.00085) ×

10-11N·m2/kg2

力矩

M

牛[顿]米

N·m

定义:力对一点的力矩,等于从这一点到力的作用线上任一点的矢径与该力的矢量积

M=r×F

在弹性力学中,M用于表示弯矩,T用于表示扭矩或转矩

两个大小相等,方向相反,且不在同一直线上的力,其力矩之和

力偶矩的推广

 

力偶矩

M

 

 

转矩

M,T

角冲量

H 

牛[顿]米秒

N·m·s

在[t1,t2]时间内,

H=L(t2)-L(t1),式中

L为角动量

 

压力,压强

p  p=F/A,力除以面积

帕[斯卡]

Pa

1Pa=1N/m2

1Pa=1N/m2=1J/m3

=1kg(s2·m)

1MPa=N/mm2

正应力

σ

符号pe用于表压,其定义为p-pamb,表压的正或负取决于p大于或小于环境压力pamb

 

切应力,(剪应力)

τ

线应变,(相对变形)

 

 

l0是指定参考状态下的长度,Δl是长度增量,

切应变,(剪应变)

Δx是厚度为d的薄层的上表面对下表面的平行位移

体应变

V0是指定参考状态下的体积,ΔV是体积增量

泊松比

μ,ν

横向收缩量除以延伸量

 

 

 

无量纲量

弹性模量

帕[斯卡]

Pa

1Pa=1N/m2

 

E也称为杨氏模量,G也称为库仑模量,定义中的ε、γ和θ是和σ、τ和p相对应的

切变模量,(刚量模量)

体积模量,(压缩模量)

[体积]压缩率

每帕[斯卡]

Pa-1

1Pa-1=1m2/N

 

 

截面二次矩(惯性矩)

四次方米

m4

一截面对在该平面内一轴的二次矩是其面积元与它们到该轴距离的二次方之积的总和(积分)

ra:面积元到轴的距离

一截面对在该平面内一点的二次极矩是其面积元与它们到该点距离的二次方之积的总和(积分)

rp:面积元到一点的距离

截面二次极矩(极惯性矩)

截面系数

三次方米

m3

 

一截面对在该平面内一轴的截面系数是其截面的二次矩除以该截面距轴最远点的距离

动摩擦因数

μ,(f) 滑动物体的摩擦力与法向力之比

 

 

 

无量纲量

也称摩擦系数

静摩擦因数

μs,(fs) 静止物体的摩擦力与法向力的最大比值

[动力]粘度

η,(μ)

式中τxz是以垂直于切变平面的速度、梯度dυ/dz移动的液体中的切应力

帕[斯卡]秒

Pa·s

1Pa·s=1N·s/m2

=1kg·m-1·s-1

=1J·s/m3

一般常用mPa·s

 

运动粘度

二次方米每秒

m2/s

1m2/s=1Pa·s·m3/kg

=1J·s/kg

一般常用mm2/s

 

表面张力

γ,σ

牛[顿]每米

N/m

1N/m=1J/m2

=1Pa·m

=1kg/s2

 

 

与表面内一个线单元垂直的力除以该线单元的长度

能[量]

E 所有各种形式的能

焦[耳]

J 1J=1N·m

=1W·s

1J=1N·m=1Pa·m3

=1W·s=1V·A·s

=1Wb·A=1V·C

=1A2·H=1V2·F

=1Wb2/H=1C2/F

=1A2·W·s

=1kg·m2/s2

1J是1N的力在沿力的方向上移过1m距离所做的功

功

势能,位能

式中F为保守力

动能

功率

瓦[特]千瓦

W 1W=1J/s

kW

1W=1J/s=1N·m/s

=1Pa·m3/s

=1V·A=1A2·W

=1V2s

=1kg·m2/s3

 

 

能的输送速率

效率

η 输出功率与输入功率之比

 

 

 

 

质量流量

qm 质量穿过一个面的速率

千克每秒

kg/s

1kg/s=1N·s/M

=1Pa·s·m

=1J·s/m2

1kg/min=16.6667

×10-3kg/s

1kg/h=2.77778

×10-4kg/s

 

体积流量

qV 体积穿过一个面的速率

立方米每秒

m3/s

1m3/min=16.6667

×10-3m3/s

1m3/h=2.77778

×10-4m3/s

 

注:1.平面角单位度、分、秒的符号,在组合单位中应采用(°)、(')、(")的形式。例如不用°/s而用(°)/s。

2.方括号中的字,在不致引起混淆、误解的情况下,可以省略。

3.量的符号用斜体,单位符号用正体,如m/kg,其中m表示质量符号用斜体,kg表示质量的单位符号千克用正体。来源于人名的单位符号第一字母要大写外,其余均为小写字母(但升的符号L除外),如牛[顿]用N,帕[斯卡]用Pa。