アメリカ合衆国慣用単位

米国慣用単位は、 1832年に標準化され採用されて以来、米国およびほとんどの米国領土で一般的に使用されている計測単位のシステムです。 [ ^{1 ]}米国慣用単位は、米国が独立国になる前に大英帝国で使用されていた英国の単位から発展しました。英国の計測システムは1824年までに進化し、帝国システム（帝国単位を使用）が作成され、1826年に正式に採用され、一部の単位の定義が変更されました。その結果、多くの米国単位は基本的に帝国単位と似ていますが、システム間には顕著な違いがあります。

米国の慣用単位の大部分は、1893年のメンデンホール令によりメートルとキログラムに基づいて再定義され、実際にはそれより何年も前からそうであった。^{[3]これらの定義は、1959年の}国際ヤード・ポンド協定によって精緻化された。^[4]

米国では、商業活動だけでなく、個人的および社会的使用でも慣習単位が使用されています。科学、医学、多くの産業分野、および一部の政府および軍事分野では、メートル法の単位が使用されています。国際単位系(SI) は、メートル法の現代的な形式であり、米国国立標準技術研究所(NIST)では多くの用途で好まれています。^[5]従来の慣習単位がない新しいタイプの測定では、国際単位が使用され、慣習単位と混合されることもあります。たとえば、電線の電気抵抗は、 1000フィートあたりのオーム(SI) で表されます。

1832年のアメリカ合衆国の単位系は、1826年1月1日にイギリス帝国単位系が導入される以前にイギリスで使用されていたシステムに基づいています。 ^[6]どちらのシステムも、アメリカ独立の前の数千年にわたって進化してきたイギリスの単位系に由来しており、そのルーツはローマとアングロサクソンの単位 系にあります。

慣習法は、19世紀後半に米国に拠点を置く国際度量衡保存改良協会によって推進された。慣習法の支持者の中には、フランス革命の度量衡法、つまりメートル法を無神論的だとみなす者もいた。同協会のオハイオ州支部の会長は、伝統的な単位は「公正な重量と公正な計量であり、それだけが神に受け入れられる」と記している。同協会は後に、「あらゆる『メートル法』制度を廃止せよ」と宣言する歌の音楽を出版するまでに至った。^[7]

米国政府は1975年にメートル法転換法を可決し、これによりメートル法は「米国の貿易および商業における度量衡の優先システム」となった。この法律では、連邦政府は業界が自主的にメートル法に転換するのを支援する責任、すなわちメートル法化を負うと規定されている。これは米国の食品表示要件に最も顕著に表れており、SI単位はほぼ常に慣用単位と並んで表示されている。CIAワールドファクトブックによると、米国は（リベリアとミャンマー（ビルマ）とともに）メートル法を公式の度量衡システムとして採用していない3カ国のうちの1つである。^[8]

1991 年 7 月 25 日にジョージ HW ブッシュ大統領が署名した大統領令 12770 号は、メートル法転換法を引用し、米国政府の行政部門内の各省庁および機関に対し、メートル法を「米国の貿易および商業における好ましい度量衡システム」として使用するために「権限の範囲内であらゆる適切な措置を講じる」よう指示し、商務長官に「この命令の連邦政府全体にわたる実施を調整する上で長官を支援するメートル法政策に関する省庁間協議会 (ICMP) を設立する」権限を与えました。

米国慣用単位は、消費者製品や工業製造で広く使用されています。科学、医療、および軍事を含む多くの産業および政府部門でメートル法の単位が標準となっています。 [ ^8]大工や建築業界では、ミリメートル単位よりもインチの整数に分数を加えた方が覚えやすいという理由で、メートル法の単位の使用に対して逸話的な反対意見があります。 ^{[9]また、距離を半分、3分の1、4分の1に分割することがよくある場合は、フィートインチの測定の方が適しているという理由で反対意見もあります。メートル法には、}フィートと平行な測定単位もありません。^[10]

「米国慣用単位」という用語は、かつての米国国立規格協会によって使用されていましたが^[11]、日常会話では「英国単位」が使用されることもあります。^[12]

長さを測る際に、米国慣習法ではインチ、フィート、ヤード、マイルの4つの単位が使われており、これらは日常的に使用される唯一の慣習的な長さの単位である。1893年から、フィートは正確に1200 ⁄ 3937 m（およそ0.304 8006  m）。^[13] 1959年7月1日以降、長さの単位は1 ヤード=0.9144メートル。^[4]米国、英国、その他の英連邦諸国は、 1958年の国際ヤード・ポンド協定に基づいてこの定義に合意した。協定当時、北米の基本的な測地基準点は、1893年のメンデンホール令のフィートの定義に基づいて三角測量によって構築された1927年の北米基準点（NAD27）であった。1 フィート= 1200 ⁄ 3937 m : この定義はNAD27から得られたデータでは保持されましたが、国際フィートと区別するために米国測量フィートの名前が変更されました。 ^[4]ほとんどのアプリケーションでは、2つの定義の違いは重要ではありません。1国際フィートは正確に これは米国測量フィートの0.999 998倍で、1マイルあたり約1 ⁄ 8インチ（3 mm）の差ですが、数百マイルに及ぶこともある州平面座標系（SPCS） の定義に影響を与えます。^[14]

NAD27は1980年代に、メートルで定義されている1983年北米測地基準系（NAD83）に置き換えられました。SPCSも更新されましたが、米国国立測地測量局は、どのフィートの定義を使用するか（ある場合）の決定を各州（およびその他の管轄区域）に委ねました。すべてのSPCS 1983システムはメートルで定義されていますが、40の管轄区域は測量フィートも使用し、6つの管轄区域は国際フィートを使用しており、10の管轄区域は、使用するフィートの種類を指定していません（ある場合）。^[15]

2019年、NISTは、国立測地測量局（NGS）、国立海洋局（NOS）、国立海洋大気庁（NOAA）、商務省（DOC）と協力して、2022年12月31日から米国測量フィートおよび米国測量マイルの単位を廃止することを示す連邦官報通知（FRN）を発行しました。^[16]

このセクションおよび後続のセクションの表では、最も一般的な測定値は斜体で示され、おおよその値は括弧内に示されます。括弧内の値は正確な値です。

なお、アメリカ国立標準技術研究所が発表したように、米国測量フィートおよびそれに基づいて定義された他の単位は、2023年以降、「歴史的およびレガシーアプリケーションを除く」廃止されています。^{[16] [13] [18]}

長さの単位と関係のない名前を持つ最も広く使われている面積の単位はエーカーです。国立標準技術研究所は以前、慣習的な面積の単位は平方国際フィートではなく平方測量フィートで定義されていると主張していましたが^[17]、2023年からは「歴史的には米国測量フィートを使用して定義されていますが、法定マイルは、この表に記載されている他のすべての単位の場合と同様に、どちらのフィートの定義を使用しても定義できます。ただし、歴史的およびレガシーアプリケーションを除き、2022年12月31日以降は米国測量フィートに基づく定義の使用は避ける必要があります」と規定しています。^[18]

体積の測定には、立方インチ、立方フィート、立方ヤードが一般的に使用されます。さらに、液体の体積を測定するための単位のグループ（ワインガロンと液量オンスの細分に基づく）と乾燥物質の体積を測定するための単位のグループがあり、それぞれに独自の名前とサブ単位があります。

単位とその名称は帝国単位系の単位と似ており、全体としては多くの単位が 2 つのシステムで共有されていますが、体積に関してはまったく逆です。1824 年の単位改革の数十年前に米国がイギリス帝国から独立したことが、値の違いの原因です。 最も顕著なのはガロン、その細分単位、および (質量の)ポンドを超えるより大きな単位の組み合わせです。

米国はその改革に参加しなかったため、液体と乾燥物質の体積を計測するための別々のシステムを維持したが、帝国システムでは両方の単位が新しい帝国ガロンの下に統一されていた。米国は、1824年以前のガロン（231立方インチ、3,790 cm ³）とウィンチェスターブッシェル（2,150.42立方インチ、35,239.1 cm ³）を使用しているが、これは1824年の英国の定義である1帝国ガロン（4.5 L、1.2米ガロン）= 10ポンド（4.5 kg）の水、ブッシェルは8帝国ガロン（36 L、9.6米ガロン）であるのとは対照的である。

1米液量オンスは、1米パイントの1 ⁄ 16、1米クォートの1 ⁄ 32、1米ガロンの1 ⁄ 128に相当します。ティースプーン、テーブルスプーン、カップは、1液量オンスを基準にすると、それぞれ1 ⁄ 6、1 ⁄ 2、8液量オンスと定義されます。液量オンスは、もともと1オンス常圧の水の体積に由来する名前ですが、 ^[21]米国では1米ガロンの1 ⁄ 128と定義されています。したがって、1液量オンスの水の重量は約1.041オンス常圧となります。

米国の栄養表示や医薬品では、小さじと大さじはメートル法の小さじと大さじとして定義されており、正確には5mLおよびそれぞれ15mL である。^[22]

「世界中で1パイントは1ポンド」という諺は、16米液量オンスの水が約1ポンド（約4%増し）の重量であることを指します。1英パイントの水は1ポンドと1/4ポンド（20オンス）。

特定の商品には、ビールの場合は 31 ガロン、ウイスキーや灯油の場合は 40 ガロン、石油の場合は 42 ガロンなど、バレルの標準が異なります。液体の一般的な標準は 31.5 ガロンまたは半ホッグスヘッドです。さまざまな製品や廃棄物を保管および輸送するための一般的な 55 ガロンのドラム缶は、標準的な測定単位ではありませんが、バレルと混同されることがあります。

米国では、飲料の 1 杯分は通常、液量オンスで計量されます。牛乳は通常、ハーフ パイント (8 液量オンス)、パイント、クォート、ハーフ ガロン、ガロンで販売されます。流し台、浴槽、池、プールなどの水の量は、通常、ガロンまたは立方フィートで示されます。ガスの量は通常、立方フィート (1 気圧) で示されます。

ミニム、ドラム、ギル、ポトルは現在ではほとんど使用されていません。ギルは「ハーフカップ」と呼ばれることが多く、ポトルは「ハーフガロン」と呼ばれることが多いです。

乾燥体積は別のシステムで計測されますが、多くの名称は同じままです。小さな果物や野菜は、乾燥パイントや乾燥クォートで販売されることがよくあります。米国の乾燥ガロンはあまり一般的ではなく、多くの州が計量法の権威として認めているハンドブックには含まれていませんでした。^{[23] [24]ただし、}ペックやブッシェルが使用されることもあり、特に農業地域ではブドウ、リンゴ、および同様の果物に使用されます。

歴史的に、イギリスには 5 つの異なる質量システムがありました。タワー、薬剤師法、トロイ、常量法、メートル法です。このうち、常量法は米国で最も一般的なシステムですが、トロイ重量は現在でも貴金属の計量に使用されています。薬局でかつて使用されていた薬剤師法は、メートル法に大きく置き換えられました。タワー重量は、何世紀も前にイングランドでは使用されなくなり (1527 年の法的禁止のため)、米国でも使用されることはありませんでした。イギリスやその他の国で一部の計測に現在も使用されているヤードポンド法は、常量法に基づいており、1 ポンドを超える米国の慣用単位からのバリエーションがあります。

米国の慣用質量単位の基礎となる常用ポンドは、1959 年に米国、英国、その他の英語圏の国々の間で合意され、正確に 453.59237グラムと定義されています。その他の質量単位もこの常用ポンドに基づいて定義されています。

常用ポンドは法的には質量の単位として定義されているが^[25]、ポンドという名称は力の単位にも適用される。例えば、多くの文脈では常用ポンドは質量の単位として使用されているが、文脈によっては「ポンド」という用語は「重量ポンド」を指すために使用されている。スラグは重量ポンドから派生した別の質量の単位である。

トロイ重量、常重、および薬剤師重量はすべて、同じ基本単位であるグレーンから構築されており、この基本単位は 3 つのシステムすべてで共通です。ただし、各システムでは測定単位の名前に一部重複がありますが (すべてオンスとポンドがあります)、各システム内でのグレーンとこれらの他の単位の関係は異なります。たとえば、薬剤師重量とトロイ重量では、ポンドとオンスは同じですが、常重のポンドとオンスとは、グレーンとの関係および互いの関係において異なります。また、これらのシステムでは、グレーンとオンスの単位も異なります (薬剤師重量にはスクルプルとドラム、トロイにはペニーウェイト、常重にはドラムのみがあり、ドラクムと綴られることもあります)。常重のドラムは、薬剤師重量のドラムのちょうど半分以下の重さです。液量ドラムの単位は、薬剤師のシステム内の 1 ドラムの水の重量に基づいています。

混乱を避けるために、非常量オンスの重量を公表する際には、単位とともに単位系の名前を記載するのが一般的です。たとえば、貴金属は「トロイオンス」で計量されることが多く、これは「オンス」だけでは常量オンスを意味すると解釈される可能性が高いためです。

ポンドおよびそれより小さい単位については、米国慣用単位系と英国帝国単位系は同一です。ただし、ポンドより大きい単位を扱う場合には異なります。帝国単位系における常用ポンドの定義は、米国慣用単位系における定義と同一です。

米国では、オンス、ポンド、ショートトン（国内では単にトンとして知られている）のみが一般的に使用されていますが、ハンドレッドウェイトは今でも農業や輸送で使用されています。グレインは、小火器の弾薬の推進剤と発射体の質量を表すために使用されます。また、医薬品やその他の非常に小さな質量を測定するためにも使用されていました。

農業の現場では、1ブッシェルは2,150.42立方インチ（35.2391リットル）の固定容積である。したがって、穀物の質量は密度に応じて変化する。公称重量の例は以下のとおりである。^{[26] [27]}

• 1ブッシェル（トウモロコシ） = 56ポンド（25.4012 kg）
• 1ブッシェル（小麦）＝60ポンド（27.2155kg）
• 1ブッシェル（大麦）＝48ポンド（21.7724kg）

米国では、液体および乾燥材料の両方に対して最も一般的な実用的な調理計量は、ティースプーン、テーブルスプーン、カップであり、それぞれ半分、3分の1、4分の1、8分の1である。使用される単位は、ポンド、オンス、液量オンスである。缶（想定されるサイズは製品によって異なります）、瓶、四角形（チョコレートなど）、スティック（バターなど）、果物や野菜の一部（レモン半分、中サイズの玉ねぎ2個など）などの一般的なサイズも使用されます。^[29]

米国では、科学以外のほとんどの場面で温度を測るのに華氏温度が使われています。絶対温度のランキン温度スケールも熱力学で使われています。世界中の科学者はケルビンと摂氏温度を使用しています。米国の技術基準のいくつかは華氏温度で表現されており、米国の医療従事者の中には体温に華氏温度を使用する人もいます。

異なる温度スケールの関係は直線的ですが、スケールのゼロ点が異なるため、変換は単純に係数を掛け算するだけではありません。純水は1気圧で32 °F = 0 °Cで凍結し、 212 °F = 100 °Cで沸騰します。変換式は次のとおりです。 $${\displaystyle \{T\}_{\mathrm {^{\circ }F} }={\tfrac {9}{5}}\{T\}_{\mathrm {^{\circ }C} }+32}$$

あるいは逆に $${\displaystyle \{T\}_{\mathrm {^{\circ }C} }={\tfrac {5}{9}}{\bigl (}\{T\}_{\mathrm {^{\circ }F} }-32{\bigr )}.}$$

長さ

• 1ハンド= 4インチ = 101.6 mm
• 1 U (ラックユニット) = 1.75 インチ = 44.45 mm

音量

• 1ボードフィート= 1フィート × 1フィート × 1インチ = 2.360  dm ³

質量

• 1スラグ= 1 lbf ⋅s ² /ft ≈ 14.59390 kg

力

• 1パウンダル= 1 ポンドの質量を 1 フィート/秒/秒加速する力 ≈ 0.138ニュートン。
• 1キップ= 1000 lbf ≈ 4.44822  kN

エネルギー

• 1フィートポンド≈ 1.356 J
• 1英国熱量単位(Btu) ≈ 1.055 kJ (1,054～1,060 J、BTU の定義によって異なる)
• 1クアッド10 ¹⁵ BTU、1 京 BTU（短尺）または 1.055×10 ¹⁸ジュール（1.055 エクサジュールまたは EJ）

力

• 1馬力≒ 745.7  W
• 1トンの冷凍（12,000 Btu/h）= 3.517 kW

プレッシャー

• 1水銀インチ= 1 インチの高さの水銀によって生じる圧力 = 3,386.39 パスカル (33.8639 hPa、ミリバール)
• 1ポンド/平方インチ（psi）≈6,895 Pa

トルク

• 1ポンドフィート≈ 1.356  N⋅m

絶縁

• 1 R値（ft ² ⋅°F⋅h/Btu）≈0.1761 R _SI（K⋅m ² /W）

さまざまな組み合わせ単位が一般的に使用されており、これらは上記の基本単位に基づいて簡単に定義されます。

サイズシステムは商業上のさまざまなアイテムに使用されており、そのうちのいくつかは米国特有のものです。

• 米国の標準的な衣服のサイズ
• ほとんどの金属線にはアメリカンワイヤゲージが使用されています。
• スクープ（器具）のサイズ（1クォートあたりのスクープ数で表記）
• 革の厚さはオンスで測定され、1オンスは1 ⁄ 64インチ（0.40 mm）に相当します。^[30]
• ボルトとネジは、ISO メートルねじ規格ではなく、ユニファイねじ規格に従います。
• 米国の編み針は、非線形の単位のない数値システムに従って測定されます。
• 米国では、アルミホイルの厚さはミル（1 ⁄ 1000インチ、または 0.0254 mm）で測定されます。
• 米国とカナダでは電線の断面積は円ミルで測定され、1円ミル（cmil）は5.067 × 10 ⁻⁴  mm ²（または7.854 × 10 ⁻⁷  in ² )。これは非常に小さいため、実際のワイヤは cmil の 1000 分の 1 単位で測定されるのが一般的で、kcmil または MCM と呼ばれます。
• ミルやサウは、1000分の1インチを意味するために使用されることもあります。
• 米国の板金は、一般的にゲージ（アメリカのワイヤゲージと混同しないでください）で測定されます。ゲージは重量に基づいて算出されるため、材質によって異なります。
• 公称パイプサイズはパイプの外径に使用されます。NPS14 未満では、NPS 番号はインチ単位のパイプ径と一致しません。
• ただし、銅管は、外径​​より1 ⁄ 8インチ小さい公称サイズで測定されます。
• スケジュールシステムは、標準的なパイプの厚さに使用されます。
• アルコール含有量は、多くの場合、プルーフ、つまり2×パーセントアルコールで示されます。
• コードは薪のボリュームに使用されます。
• 建築業界では、この「平方」は100 平方フィートを意味するために使用されます。
• 米国の熱流はラングレー単位で測定されます。

アメリカ合衆国法典ではこれらの単位を「伝統的な度量衡システム」と呼んでいる。^[31]

この単位系を指す他の一般的な方法^{[要出典]としては、}慣用単位系、標準単位系、英国単位系、帝国単位系（イギリス帝国および連邦諸国で使用された1824年以降の改革の尺度を指す）などがある。^[32]別の用語として、センチメートル・グラム・秒（CGS）システムやメートル・キログラム・秒（MKS）システムとは対照的なフィート・ポンド・秒（FPS）システムがある。

インチ単位で測定される工具や留め具は、メートル法のものと区別するために「SAEボルト」または「SAEレンチ」と呼ばれることがあります。米国自動車技術者協会（SAE）は、もともと米国の自動車業界向けに米国単位を使用して留め具の規格を開発しましたが、現在はメートル法を使用しています。^[33]

• ボードフィート
• 単位の変換
• 測定の歴史と測定単位
• アメリカ合衆国の貨幣、度量衡の統一を確立するための計画(1790)
• 火星探査機「マーズ・クライメート・オービター」は計測単位関連のソフトウェアバグにより失敗した。
• 標準立方フィート

• ローレットの測定単位辞典（アーカイブ）