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39 関係: 力 (物理学)、力のモーメント、力学、てこ、偶力、反比例、工学、平行、乗法、位置、モーメント、レンチ、トルクレンチ、トルクドライバー、トルクコンバータ、トルクセンサ、ニュートン、ニュートンメートル、クロス積、ジャイロスコープ、タービン、回転、空間ベクトル、発電機、運動方程式、角加速度、角度、角運動量、角運動量保存の法則、距離、軸 (機械要素)、電動機、機関 (機械)、機械、機械工学、次元、法則、慣性モーメント、慣性計測装置。
力 (物理学)
物理学における力（ちから、force）とは、物体の状態を変化させる原因となる作用であり、その作用の大きさを表す物理量である。特に質点の動力学においては、質点の運動状態を変化させる状態量のことをいう。広がりを持つ物体の場合は、運動状態とともにその形状を変化させる。 本項ではまず、古代の自然哲学における力の扱いから始め近世に確立された「ニュートン力学」や、古典物理学における力学、すなわち古典力学の発展といった歴史について述べる。 次に歴史から離れ、現在の一般的視点から古典力学における力について説明し、その後に古典力学と対置される量子力学について少し触れる。 最後に、力の概念について時折なされてきた、「形而上的である」といったような批判などについて、その重要さもあり、項を改めて扱う。.
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力のモーメント
力のモーメント（ちからのモーメント、moment of force）とは、力学において、物体に回転を生じさせるような力の性質を表す量である。力の能率（ちからののうりつ）とも呼ばれる。また、明らかな場合は単にモーメントと呼ばれることもある。とくに機械などで固定された回転軸をもつ場合、その回転軸のまわりの力のモーメントをトルク（）またはねじりモーメントと呼ぶ。 単位として通常はニュートンメートル（N m）が用いられる。.
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力学
力学（りきがく、英語：mechanics）とは、物体や機械（machine）の運動、またそれらに働く力や相互作用を考察の対象とする学問分野の総称である。物理学で単に「力学」と言えば、古典力学またはニュートン力学のことを指すことがある。 自然科学・工学・技術の分野で用いられることがある言葉であるが、社会集団や個人の間の力関係のことを比喩的に「力学」と言う場合もある。.
てこ
'''てこ''' を使えば、100 kg の物体を 5kg の物体で持ち上げることができる。 てこ（梃子、梃，Leverage）は、固い棒状のもので、大きなものを少ない力で動かすことができる、または、小さな運動を大きな運動に変えることができるものである。単純機械のうちの一つ。てこを使わなければ、大きな機械を使うことになる場合もあり、簡単な原理でありながらとても大事な役割を果たしているものである。.
偶力
偶力（ぐうりょく、(force) couple）とは、作用線が平行で、互いに大きさが等しく、方向が反対向きの2つの力 のことである。偶力が働くと物体は回転をはじめるが、並進運動をさせる効果はない。 二つの力によるモーメントは、それぞれの力の作用する点の間を位置ベクトル で表すとすると、 となる。 は偶力のモーメント、 は力（偶力）、 は外積を意味する。 剛体にはたらく任意の力は、1組の偶力と、剛体の重心を並進させる力とに分解することができる。.
反比例
反比例（はんぴれい、inverse proportionality）とは、2つの量があってそれらの一方が他方の逆数に比例していることをいう。量 A, B について A ∝ B−1 が成り立つとき、あるいは同じことだが、定数（比例定数）k を用いて が成り立つとき A は B に反比例する (inversely proportional) という。反比例のことを逆比例（ぎゃくひれい）ともいう。A が B に反比例するとき、A と B を入れ替えても同様のことが成り立つので A と B は（互いに）反比例の関係にあるということもある。またこのとき、入れ替えたあとの比例定数は入れ替える前のそれと等しい； 反比例の記号として ∝−1 を用いることがある; A ∝−1 B.
工学
工学（こうがく、engineering）とは、.
平行
初等幾何学、特にユークリッド幾何学における平行性（へいこうせい、parallelism）は、ユークリッド平面上の直線が互いに交わらないという関係性を抽象化するものである。三次元空間において、直線と平面や平面同士についても共有点がないことを以って平行性を考えることができる。ただし、三次元空間内の直線同士の場合には、それらが互いに平行となるためにはそれらが同一平面上にあることを要請しなければならない（交わらない二直線は、それらが同一平面上にないならばねじれの位置にあるという）。 平行線はユークリッド原論における平行線公準の主対象である。 平行性は第一義にはの性質の一つであり、ユークリッド幾何学はその種の幾何学の特別な実例である。その他の幾何学においては、例えば双曲幾何学などでは、同様の（しかしまったく同じではない）特定の性質を満たすことを「平行」と言い表す。 以下、特に言及のない限り、主にユークリッド幾何学における平行性について述べる。.
乗法
算術における乗法 (じょうほう、multiplication) は、算術の四則と呼ばれるものの一つで、整数では、一方の数 (被乗数、ひじょうすう、multiplicand) に対して他方の数 (乗数、じょうすう、multiplier) の回数だけ繰り返し和をとる（これを掛けるまたは乗じるという。）ことにより定義できる演算である。掛け算（かけざん）、乗算（じょうざん）とも呼ばれる。代数学においては、変数の前の乗数（例えば 3y の 3）は係数（けいすう、coefficient）と呼ばれる。 逆の演算として除法をもつ。乗法の結果を積 (せき、product) と呼ぶ。 乗法は、有理数、実数、複素数に対しても拡張定義される。また、抽象代数学においては、一般に可換とは限らない二項演算に対して、それを乗法、積などと呼称する（演算が可換である場合はしばしば加法、和などと呼ぶ）。.
位置
位置（いち、position）とは、物体が空間の中のどこにあるかを表す量である。 原点 O から物体の位置 P へのベクトル（位置ベクトル (position vector)）で表される。通常は x, r, s で表され、O から P までの各軸に沿った直線距離に対応する。 「位置ベクトル」という用語は、主に微分幾何学、力学、時にはベクトル解析の分野で使用される。 2次元または3次元空間で使用されることが多いが、任意の次元数のユークリッド空間に容易に一般化することができるKeller, F. J, Gettys, W. E. et al.
モーメント
力学において、原点 O から点 P へ向かう位置ベクトル \vec と、点 P におけるベクトル量 \vec との外積（ベクトル積） \vec \times \vec を、O 点まわりの \vec のモーメント（英語：moment）あるいは能率という。また、ある軸まわりのモーメントは、ある軸方向の単位ベクトルを \vec とすると、混合3重積\vec \cdot (\vec \times \vec) で表される。こちらはスカラー量である。モーメントは、しばしば物体の回転運動を記述する際に利用される。.
レンチ
レンチ（wrench）は、ボルトやナットなどを回すことによって、締め付けて固定したり緩めて外す作業（締緩作業）を行うための工具の総称。ねじる、ひねるといった意味を持つ。イギリス英語ではスパナ（spanner）と呼ぶ。日本では、先端が開放された固定幅のもののみを「スパナ」と専ら称し、開放型であるが可変型のモンキーレンチをはじめ六角棒スパナも六角レンチと呼ばれることが多いなど「レンチ」のほうを総称的に使う、という傾向がある。調整可能で挟む形状の物をレンチ、固定のサイズの物をスパナと呼ばれている。 ボルトはサイズによって適正な締め付けトルクがあるので、レンチもサイズによって適正な長さになるよう調整されている。きつく締まっている・固着しているボルトを緩める際に、レンチにパイプを被せて長さを延長することがあるが、ボルトに過度な力が加わり破損の原因となる。特に、締付けの際には過度な締付けトルクとなる。.
トルクレンチ
トルクレンチ (torque wrench) とは、所定のトルクでねじを締め付けるための作業用工具と、締め付けられたねじのトルクを測定するための測定用工具に使用されるレンチ状の形をしたものの総称である。.
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トルクドライバー
トルクドライバー (torque driver) とは、所定のトルクでねじを締め付けるための作業工具と、締め付けられたねじのトルクを測定するための測定工具のうち、ドライバー状の形をしたものの総称である。.
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トルクコンバータ
トルクコンバータ構成部品の展開モデル トルクコンバータのカットモデル トルクコンバータ（）は、流体の力学的作用を利用した変速機である。「トルコン」と略されることも多い。.
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トルクセンサ
トルクセンサ（英語、torque sensor）とは、トルクを検出するための機器である。片仮名表記ではトルクセンサーと書かれる場合もある。トルクの変動を検出する目的で使用される。.
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ニュートン
ニュートン（newton、記号: N）は、 国際単位系 (SI)における力の単位。1ニュートンは、1kgの質量を持つ物体に1m/s2の加速度を生じさせる力。名称は古典力学で有名なイギリスの物理学者アイザック・ニュートンにちなむものである。.
ニュートンメートル
ニュートンメートル（newton metre、記号:N m, N·m）は、国際単位系 (SI) における力のモーメント（トルク）の単位である。 1ニュートンメートルは、「ある定点から1メートル隔たった点にその定点に向かって直角方向に1ニュートンの力を加えたときのその定点のまわりの力のモーメント」（計量単位令による）と定義されている。 ニュートンメートルは、ジュール（エネルギー、仕事のSI単位）と次元的に等しい。しかし、エネルギーや仕事をニュートンメートルで表すと混乱を招くため（力のモーメントはエネルギーではない）、ニュートンメートルは力のモーメントの単位としてのみ使用すべきである。 ニュートンメートルという単位は、分野によってはよく使われる割には名称が長いので、アメリカの一部の人は "newton meter"（meterはmetreのアメリカ綴り）を略して "neuter" と呼んでいる（かばん語も参照）。.
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クロス積
ベクトル積（）とは、ベクトル解析において、3次元の向き付けられた内積空間において定義される、2つのベクトルから新たなベクトルを与える二項演算である。2つのベクトル a、b のベクトル積は a×b や で表される。演算の記号からクロス積（）と呼ばれることもある。2つのベクトルからスカラーを与える二項演算である内積に対して外積（がいせき）とも呼ばれるが、英語では直積を意味するので注意を要する。ベクトル積を拡張した外積代数があり、ベクトル積はその3次元における特殊な場合である。.
ジャイロスコープ
ャイロスコープ（gyroscope）とは、物体の角度（姿勢）や角速度あるいは角加速度を検出する計測器ないし装置。ジャイロと略されることもある（ジャイロセンサと呼ばれることもある）。.
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タービン
タービン（）とは、流体がもっているエネルギーを有用な機械的動力に変換する回転式の原動機の総称ブリタニカ百科事典。.
回転
回転（廻転、かいてん、rotation）は、大きさを持たない点または大きさを持つ物体が、ある点を中心としてあるいは直線を軸として、あるいは別の物体の周りを回る運動。この点を回転中心、この直線を回転軸という。回転中心や回転軸が回転する物体の内部にある場合を特に自転というときもある。まさに運動している状態を指す場合も、運動の始状態から終状態への変化や移動を指す場合もある。前者の意味を強調したい場合は回転運動ということもある。 転じて、資金などの供給・サービス業の客の出入りなどをこう称する場合がある。.
空間ベクトル
間ベクトル（くうかんベクトル、Vektor, vector, vector, 「運搬者、運ぶもの」より）は、大きさと向きを持った量である。ベクタ、ベクターともいう。漢字では有向量と表記される。ベクトルで表される量をベクトル量と呼ぶ。 例えば、速度や加速度、力はベクトルである。平面上や空間内の矢印（有向線分）として幾何学的にイメージされる。ベクトルという用語はハミルトンによってスカラーなどの用語とともに導入された。スカラーはベクトルとは対比の意味を持つ。 この記事では、ユークリッド空間内の幾何ベクトル、とくに 3次元のものについて扱い、部分的に一般化・抽象化された場合について言及する。本項目で特に断り無く空間と呼ぶときは、3次元実ユークリッド空間のことを指す。.
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発電機
電機（はつでんき、electrical generator）は、電磁誘導の法則を利用して、機械的エネルギー（仕事）から電気エネルギー（電力）を得る機械（電力機器）である。 自動車やオートバイなどのエンジンに付いている発電機、自転車の前照灯に直結されている発電機はオルタネーター、ダイナモとも呼ばれ、電気関係の一部ではジェネレータと呼ばれることがある。 構造が電動機と近い（原理は同一で、電動機から逆に電気を取り出す事が出来る。より具体的には、模型用モーターの電極に豆電球を繋ぎ、軸を高速で回転させると豆電球が発光する。実用的にはそれぞれに特化した異なる構造をしている）ことから、電動機で走行する鉄道車両やハイブリッドカーにおいては電動機を発電機として利用してブレーキ力を得ること（発電ブレーキ）や、さらに発生した電力を架線やバッテリーに戻すこと（回生ブレーキ）も可能である。 発電機の動力源が電動機のものについては電動発電機を参照。.
運動方程式
運動方程式（うんどうほうていしき）とは、物理学において運動の従う法則を数式に表したもの。英語の equation of motion から EOM と表記されることもある。 以下のようなものがある。.
角加速度
角加速度（かくかそくど、angular acceleration）は、角速度の変化率を意味する。単位はSI単位系ではラジアン毎秒毎秒 (rad/s2) で、または度毎秒毎秒 (deg/s2) が用いられることもある。数式中の記号はギリシア文字のαで表されることが多い。.
角度
角度（かくど、measure of angle, angle）とは、角（かく、angle）の大きさを表す量・測度のことである。なお、一般の角の大きさは、単位の角の大きさの実数倍で表しうる。角およびその角度を表す記号としては ∠ がある。これは角記号（かくきごう、angle symbol）と呼ばれる。 単に角という場合、多くは平面上の図形に対して定義された平面角（へいめんかく、plane angle）を指し、さらに狭義にはある点から伸びる2つの半直線（はんちょくせん、ray）によりできる図形を指す。平面角の角度は、同じ端点を持つ2つの半直線の間の隔たりを表す量といえる。2つの半直線が共有する端点は角の頂点（かくのちょうてん、vertex of angle）と呼ばれ、頂点を挟む半直線は角の辺（かくのへん、side of angle）と呼ばれる。また、直線以外の曲線や面などの図形がなす角の角度も、何らかの2つの直線のなす角の角度として定義される。より広義には、角は線や面が2つ交わって、その交点や交線の周りにできる図形を指す。線や面が2つ交わって角を作ることを角をなすという。ここでいう面は通常の2次元の面に限らず、一般には超平面である。 角が現れる基本的な図形としては、たとえば三角形や四角形のような多角形（たかくけい、polygon）がある。特に三角形は平面図形における最も基本的な図形であり、すべての多角形は三角形の組み合わせによって表現することができる。また、他にも単純な性質を多く持っているため、様々な場面で応用される。有名なものは余弦定理（よげんていり、law of cosines）や、三角形の辺の比を通じて定義される三角関数（さんかくかんすう、trigonometric function）などがある。余弦定理と三角関数は、三角形の角と辺の間に成り立つ関係を示したもので、これらの関係を利用して、三角形の辺の長さからある角の大きさを求めたり、大きさが既知の角から辺の長さや長さの比を求めることができる。このことはしばしば三角形の合同条件（さんかっけいのごうどうじょうけん、congruence condition of triangles）としても言及される。 物理学など自然科学においては、量の次元が重要な役割を果たす。例えば、辺の長さや弧の長さは物理量として「長さ」の次元を持っているが、国際量体系において、角度は辺の長さの比などを通じて定義される無次元量であるとしている。角度が無次元であることは、直ちに角度が単位を持たないことを意味しない。例えば角度を表す単位としてはラジアン（らじあん、radian）や度（ど、degree）が有名である。ラジアンと度の換算は以下の式によって示される。 また、ラジアンで表された数値は単位なしの数として扱うことができる。 角度に関連する物理学の概念として、位相（いそう、phase）がある。位相は波のような周期的な運動を記述するパラメーターであり、その幾何学的な表現が角度に対応している。位相も角度と同様にラジアンが単位に用いられる。 立体的な角として立体角（りったいかく、solid angle）も定義されているが、これは上記の定義には当てはまらない。その大きさは単に立体角と呼ばれることが多く、角度と呼ばれることはほとんどない。 以下、本項目においては平面角を扱う。.
角運動量
角運動量（かくうんどうりょう、）とは、運動量のモーメントを表す力学の概念である。.
角運動量保存の法則
角運動量保存の法則（かくうんどうりょうほぞんのほうそく）とは、質点系について、単位時間あたりの全角運動量の変化は外力によるトルク（力のモーメント）に等しい（ただし内力が中心力であるときに限る）という法則である。 この特別な場合として、外力が働かない（もしくは外力が働いていたとしてもそれによるトルクが0の）場合、質点系の角運動量は常に一定である。例えば、フィギュアスケートの選手がスピンをする際、前に突き出した腕を体に引きつけることで回転が速くなる（角速度が大きくなる）。このとき回転軸から腕先までの距離が短くなるため、かわりに回転が速くなることによって、角運動量が一定に保たれる。 回転する「こま」は、回転軸にそって、（上から見て）時計回りなら下向きの、反時計回りなら上向きの角運動量を持っている。独楽の回転軸（それは重心を貫いている）が鉛直方向に平行であれば、独楽にかかる重力と、床から独楽が受ける垂直抗力が共に1本の直線上（回転軸上）にあるため、独楽に働く外力によるトルクは0である。従って、この場合独楽の角運動量は一定であり、独楽は軸周りの回転だけを続ける。ところが、独楽が傾くと独楽にかかる重力と、床から独楽が受ける垂直抗力は、1本の直線上には乗らず、従って、これらの力がトルクを生じる。このトルクが独楽の角運動量を変化される。その結果、独楽は本来の回転軸のまわりの回転に加えて、それとは別の軸（独楽と床が接する点を通る鉛直線）のまわりでも回転をする。それが独楽の「みそすり運動」すなわち歳差運動である。.
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距離
距離（きょり、Entfernung）とは、ある2点間に対して測定した長さの量をいう。本項では日常生活および高校数学の範囲内で使われている距離について触れる。大学以上で扱うより専門的な距離については距離空間を参照。.
軸 (機械要素)
新幹線0系電車の車輪・車軸 軸（じく,axis）は回転によって動力を伝える機械要素である。動力の中心要素であるため比喩に使われることがある（→枢軸国など）。.
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電動機
様々な電動機。006P型電池との比較。 電動機（でんどうき、Electric motor）とは、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する電力機器、原動機の総称。モーター、電気モーターとも呼ばれる「モーター」というカタカナ表記に関して、電気学会に於いては「モータ」という表記方を定めている他、電動機メーカーによっては「モーター」のドイツ語表記“Motor”の20世紀前半までドイツ語発音の模範とされた「舞台発音」に基づいた発音方に倣って「モートル」（或いは「モトール」）という表記方を用いているところが見られる《日本電産Webサイト内『』ページ後半に掲載されているコラム『モーターの語源』より；なお「モートル」という表記は、現在、少なくとも日立系列の日立産機システムと東芝系列の東芝産業機器システムに於いて、主にブランド名の中で用いられている》。 一般に、磁場（磁界）と電流の相互作用（ローレンツ力）による力を利用して回転運動を出力するものが多いが、直線運動を得るリニアモーターや磁場を用いず超音波振動を利用する超音波モータなども実用化されている。静電気力を利用した静電モーターも古くから知られている。 なお、本来、「モータ(ー)」("motor")という言葉は「動力」を意味し、特に電動機に限定した用語ではない。それゆえ、何らかの動力の役割を果たす装置は、モーターと形容されることもよくある（ロケットモーターなど）。 以下では、電磁力により回転力を生み出す一般的な電動機を中心に説明し、それ以外のリニアモーターや超音波モータは末尾で簡単に説明する。.
機関 (機械)
メルセデス車のV6内燃機関 機関（きかん）は、ある形態のエネルギーを力学的運動（力学的エネルギー）に変換するために設計された機械である。エンジン（engine）またはモーター（motor）とも呼ばれる。内燃機関や蒸気機関（外燃機関）などの熱機関は、燃料を燃焼させて熱を作り出し、この熱から仕事として力学的エネルギーを取り出す。電動機は電気エネルギーを機械的運動へと変換する。空気機関は圧縮空気の圧力エネルギー（エンタルピー）を使い、ぜんまい仕掛けのおもちゃなどのぜんまい仕掛けは弾性歪エネルギーを回転運動や直線運動へ変換する。生物系において、筋肉中のミオシンのような分子モーターは化学エネルギーを用いて、骨格の力学的な運動を作り出す。.
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機械
この記事では機械、器械（きかい、フランス語、英語、オランダ語：machine、ドイツ語：Maschine）について説明する。 なお、日本語で「機械」は主に人力以外の動力で動く複雑で大規模なものを言い、「器械」のほうは、人力で動く単純かつ小規模なものや道具を指すことが多い。.
機械工学
機械工学（きかいこうがく、mechanical engineering）とは、機械あるいは機械要素の設計、製作などから、機械の使用方法、運用などまでの全ての事項を対象とする工学の一分野である。 具体的には、熱力学、機械力学、流体力学、材料力学の四力学を基礎とした機械の設計、製作のための技術を学ぶ他、より広義には、機構学、制御工学、経営工学、材料工学(金属学)、そして近年のコンピュータ化に対応したハードウェア及びソフトウェア技術全般を研究対象としている。.
次元
次元（じげん）は、空間の広がりをあらわす一つの指標である。座標が導入された空間ではその自由度を変数の組の大きさとして表現することができることから、要素の数・自由度として捉えることができ、数学や計算機において要素の配列の長さを指して次元ということもある。自然科学においては、物理量の自由度として考えられる要素の度合いを言い、物理的単位の種類を記述するのに用いられる。 直感的に言えば、ある空間内で特定の場所や物を唯一指ししめすのに、どれだけの変数があれば十分か、ということである。たとえば、地球は3次元的な物体であるが、表面だけを考えれば、緯度・経度で位置が指定できるので2次元空間であるとも言える。しかし、人との待ち合わせのときには建物の階数や時間を指定する必要があるため、この観点からは我々は4次元空間に生きているとも言える。 超立方体正八胞体は四次元図形の例である。数学と無縁な人は「正八胞体は四つの次元を持つ」というような「次元」という言葉の使い方をしてしまうこともあるが、専門用語としての通常の使い方は「正八胞体は次元（として） 4 を持つ」とか「正八胞体の次元は 4 である」といった表現になる（図形の次元はひとつの数値であって、いくつもあるようなものではない）。 また、転じて次元は世界の構造を意味することがある。.
法則
法則（ほうそく）とは、ある現象とある現象の関係を指す言葉である。 自然現象についてだけでなく、法規上の規則を法則と呼ぶこともある。また文法上の規則（例えば係り結びの法則など）も法則とされる。 法則を大別し、自然現象に焦点が当てられているものが「自然法則」、人間の行動についての規範・規則は「道徳法則」、と分けられることもある。.
慣性モーメント
慣性モーメント（かんせいモーメント、moment of inertia）あるいは慣性能率（かんせいのうりつ）、イナーシャ とは、物体の角運動量 と角速度 との間の関係を示す量である。.
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慣性計測装置
慣性計測装置（、略称：IMU）は、運動を司る3軸の角度（または角速度）と加速度を検出する装置。INU (inertial navigation unit)、IGU (inertial guidance unit)、IRU (inertial reference unit) とも呼ばれる。 基本的には、3軸のジャイロと3方向の加速度計によって、3次元の角速度と加速度が求められる。信頼性向上のために圧力計、流量計、GPSなど別種類のセンサが搭載されることがある。通常は、搭載する移動体の重心に置く。 主にロボットや自動車など運動体の挙動を計測・制御する用途に使用される。慣性の積分による移動距離の算出に適した高精度なものは潜水艦、航空機やミサイルなどの慣性航法装置（慣性誘導装置、INS）に用いられるが、市販の慣性計測装置では精度が距離の算出に不十分である。自己姿勢や方位を出力し民間航空機の姿勢方位基準装置 (AHRS) 等として用いられる物はINSではなくIMUの一種であるか、またはINS内から一部の信号を利用している。価格による精度の犠牲が著しい。 以前は機械式のジャイロスコープが使用されていたが、近年ではレーザー式や光ファイバー式が使用される。 Category:アビオニクス Category:計測機器 Category:ジャイロスコープ.
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