ポンド（力）

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ポンド力（記号：lbf、^[1] lb f _、 [ ^2]）は、イギリスの工学単位系^[a]やフィートポンド秒システム^[3]を含むいくつかの計測システムで使用される力の単位です。

ポンド力は、質量の単位であるポンド質量(lb) (単に「ポンド」と呼ばれることが多い)と混同しないでください。また、エネルギーの単位であるフィートポンド(ft⋅lbf)やトルクの単位であるポンドフィート(lbf⋅ft)とも混同しないでください。

ポンド力は、地球の表面上の1常用ポンドの質量に働く重力に等しい。18世紀以来、この単位は低精度の測定に使用されており、地球の重力の小さな変化（赤道から極まで最大0.5パーセント変化する）は安全に無視できる。^[4]

しかし、20 世紀には、より正確な定義が必要となり、重力加速度の標準化された値が必要になりました。

ポンド力は1常用ポンド（正確には0.45359237 kg）と標準重力加速度（およそ32.174049 ft/s ² (9.80665 m/s ² )）の積である。^{[5] [6] [7]}

標準重力場の加速度の標準値（g _n）と国際常用ポンド（lb）は、次のポンド力に等しい。 32.174 049  ⁠フィートポンド/²秒⁠ (4.4482216152605 N). ^[b]

$${\displaystyle {\begin{aligned}1\,{\text{lbf}}&=1\,{\text{lb}}\times g_{\text{n}}\\&=1\,{\text{lb}}\times 9.80665\,{\tfrac {\text{m}}{{\text{s}}^{2}}}/0.3048\,{\tfrac {\text{m}}{\text{ft}}}\\&\approx 1\,{\text{lb}}\times 32.174049\,\mathrm {\tfrac {ft}{s^{2}}} \\&\approx 32.174049\,\mathrm {\tfrac {ft{\cdot }lb}{s^{2}}} \\1\,{\text{lbf}}&=1\,{\text{lb}}\times 0.45359237\,{\tfrac {\text{kg}}{\text{lb}}}\times g_{\text{n}}\\&=0.45359237\,{\text{kg}}\times 9.80665\,{\tfrac {\text{m}}{{\text{s}}^{2}}}\\&=4.4482216152605\,{\text{N}}\end{aligned}}}$$

この定義は、スラグの観点から言い換えることができます。スラグの質量は32.174049ポンドです。ポンド力は、スラグを次の速度で加速するために必要な力の量です。1 ft/s ²なので、

$${\displaystyle {\begin{aligned}1\,{\text{lbf}}&=1\,{\text{slug}}\times 1\,{\tfrac {\text{ft}}{{\text{s}}^{2}}}\\&=1\,{\tfrac {{\text{slug}}\cdot {\text{ft}}}{{\text{s}}^{2}}}\end{aligned}}}$$

いくつかの文脈では、「ポンド」という用語は、質量の単位ではなく、力の単位を指すためにほぼ独占的に使用されます。そのような用途では、質量の単位はスラグ、つまりlbf⋅s ² /ftです。他の文脈では、「ポンド」という単位は質量の単位を指します。質量の単位としてのポンドの国際標準記号はlbです。^[8]

「工学」システム（中央の列）では、地球表面での質量単位（ポンド質量）の重さは、力の単位（ポンド力）とほぼ等しい。これは、1 ポンドの質量が重力により 1 ポンドの力を発揮するため、都合が良い。ただし、他のシステムとは異なり、力の単位は質量単位に加速度単位を掛けたものと等しくない点に注意する^[11]。ニュートンの第 2 法則F = m ⋅ aを使用する場合は、別の係数g _{c が}^{必要になり、通常は 32.174049 (lb⋅ft)/(lbf⋅s 2} )となる。「絶対」システムは一貫した単位システムである。質量の単位としてスラグを使用することで、「重力」FPS システム（左の列）はそのような定数を必要としない。SI は、キログラムとメートルを基本単位とする「絶対」メートル法システムである。

ポンド推力という用語は、特定の文脈ではポンド力の別名である。米国のジェットエンジンやロケットに関する資料で頻繁に見られ、その一部ではFPS表記が引き続き使用されている。例えば、スペースシャトルの2基の固体ロケットブースターが生み出す推力はそれぞれ330万ポンド力（14.7MN）で、合計660万ポンド力（29.4MN）である 。 [ ^{12] [13]}

• Obert, Edward F. (1948)。『熱力学』。ニューヨーク: DJ Leggett Book Company。第 1 章「次元と単位の概要」、pp. 1-24。