フィート・ポンド・秒システム(FPSシステム)は、長さを表すフィート、質量または力を表す(アボイルデュポワ)ポンド(下記参照)、時間を表す秒という3つの基本単位に基づいて構築された単位システムです。[ 1 ]
FPSシステムの様々なバリエーションは、20世紀半ばまで英語の技術出版物で最も一般的なシステムでした。[ 1 ]
すべての物理量をその単位で一貫してラベル付けすることで、エラーを回避し、システム間の変換を容易にすることができます。特にFPSシステムの文脈では、これはそれを普及させたウィリアム・ストラウドにちなんでストラウドシステムと呼ばれることがあります。[ 2 ]
ポンドを質量の単位として使用する場合、その統一システムの核となる部分は、メートル、キログラム、秒(MKS)を用いた国際単位系(SI)の対応する部分体系、およびそれ以前のセンチメートル・グラム・秒単位系(CGS)と類似しており、機能的に同等である。このシステムはしばしば絶対英国単位系と呼ばれる。
このサブシステムでは、力の単位はポンドと呼ばれる派生単位です。[ 1 ]
力ではなく質量の単位としてのポンドの国際標準記号はlbです。[ 5 ]
1861年、ジョセフ・デイビッド・エベレットは、 FPSシステムにおける力とエネルギーの単位として、メートル法のダインとエルグを提案した。
ラティマー・クラークの1891年の『メートル法およびその他の有用な測定法辞典』[ 6 ]には、FPSの絶対単位の提案名としてcelo(加速度)、velまたはvelo(速度)、pulse(運動量)が記載されている。
技術的または重力FPSシステム[ 7 ]または英国重力システムは、FPSシステムの整合性のある変種であり、米国でエンジニアの間で最も一般的です。これは、質量の基本単位としてポンドではなく、力の基本単位としてポンド力を採用しています。
このサブシステムでは、質量の単位はスラグと呼ばれる派生単位です。[ 1 ]
重力FPSシステムの文脈では、ポンド力(lbf)はポンド(lb)と呼ばれることもあります。
FPSシステムの別のバリエーションでは、ポンド質量とポンド力の両方を使用しますが、スラグとポンドは使用しません。結果として得られるシステムは、英国工学システムとも呼ばれることがあります。その名前にもかかわらず、このシステムは米国の慣習的な測定単位に基づいており、英国では使用されていません。[ 7 ]
FPSシステムにおける物質の単位はポンドモル(lb-mol)です。273.16 × 10 24。SI がグラムモルを採用するまでは、モルは質量単位から直接 (質量単位)/(原子質量単位) として導出されていました。単位 (lbf⋅s 2 /ft)-mol は、以前の大気の定義にも登場します。
静電単位系と電磁単位系は、主に長さと力の単位から派生しています。そのため、これらは長さ、質量、時間を含むあらゆる単位系の拡張として容易に使用できます。Stephen Dresner [ 8 ]は、フットポンド秒とフットスラグ秒の両方のシステムで、派生した静電単位と電磁単位を示しています。実際には、これらはセンチメートルグラム秒システムと最も関連しています。1929 年の「国際臨界表」では、記号とシステムで fpse = FPS 静電システム、fpsm = FPS 電磁システムを示しています。電荷の変換では、次のようになります。CRC 化学物理ハンドブック 1979 (第 60 版) にも、fpse と fpsm が標準略語として記載されています。
ろうそくとフートキャンドルは、メトロポリタンガス法(1860年)で定義された最初の光の単位です。[ 9 ] フートキャンドルは、標準ろうそくから1フィート離れた場所での光の強さです。これらの単位は1881年に国際的に認められ、メートル法に採用されました。[ 10 ]
「重量」という用語は、一部の技術分野(物理学、工学)では重力に、他の技術分野(商業、法律)では質量に使われること[ 11 ] 、そして実際にはその区別が重要でないことが多いという事実と相まって、FPSシステムのさまざまなバリエーションが共存することで、「ポンド」という単位の性質について混乱が生じています。ただし、国際メートル法の単位との関係はニュートンではなくキログラムで表され、以前は局所的な重力の違いに影響されない2皿天秤と比較するための質量プロトタイプによって定義されていました。
1959年7月、各国のフィートとアボワールデュポワポンドの基準は、正確に国際フィートに置き換えられた。0.3048 m、国際ポンドは正確に0.453 592 37 kgなので、システム間の変換は簡単な算術の問題になります。ポンドへの変換は 1 pdl = 1 lb·ft/s 2 =で与えられます。0.138 254 954 376 N (正確に)。[ 1 ]
絶対FPSシステムと重力FPSシステムの間で変換するには、EEでポンド質量とポンド力を関連付ける標準加速度gを固定する必要があります。
g は厳密には地球表面上の位置に依存しますが、1901 年以降、ほとんどの文脈では慣習的に正確にg 0 =に固定されています。 9.806 65 m/s 2 ≈ 32.174 05 ft/s 2 (標準重力)。[ 1 ]