GB3102.3-93 力學(xué)的量和單位

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

3102.3一93

GB儲

力學(xué)的量和單位

GB3102.386

Quantitiesandunits-Mechanics

引言

本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO31-3:1992《量和單位第三部分:力學(xué)》。

本標(biāo)準(zhǔn)是目前已經(jīng)制定的有關(guān)量和單位的一系列國家標(biāo)準(zhǔn)之一，這一系列國家標(biāo)準(zhǔn)是:

GB3100國際單位制及其應(yīng)用;

GB3101有關(guān)量、單位和符號的一般原則;

GB3102.1空間和時(shí)間的量和單位;

GB3102.2周期及其有關(guān)現(xiàn)象的量和單位;

GB3102.3力學(xué)的量和單位;

GB3102.4熱學(xué)的量和單位;

GB3102.5電學(xué)和磁學(xué)的量和單位;

GB3102.6光及有關(guān)電磁輻射的量和單位;

GB3102.7聲學(xué)的量和單位;

GB3102.8物理化學(xué)和分子物理學(xué)的量和單位;

GB3102.9原子物理學(xué)和核物理學(xué)的量和單位;

GB3102.10核反應(yīng)和電離輻射的量和單位;

GB3102.11物理科學(xué)和技術(shù)中使用的數(shù)學(xué)符號;

GB3102.12特征數(shù);

GB3102.13固體物理學(xué)的量和單位。

上述國家標(biāo)準(zhǔn)貫徹了《中華人民共和國計(jì)量法》、《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》、國務(wù)院于1984年

2月27日公布的《關(guān)于在我國統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》和《中華人民共和國法定計(jì)量單位》。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容以表格的形式列出。表格中有關(guān)量的各欄列于左面各頁，而將其單位列于對應(yīng)的

右面各頁并對齊。兩條實(shí)線間的全部單位都是左面各頁相應(yīng)實(shí)線間的量的單位。

墩的表格列出了本標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域中最重要的量及其符號，并在大多數(shù)情況下給出了量的定義，但這些定

義只用于識別，并非都是完全的。

某些量的矢量特性，特別是當(dāng)定義需要時(shí)，已予指明，但并不企圖使其完整或一致。

在大多數(shù)情況下，每個(gè)量只給出一個(gè)名稱和一個(gè)符號。當(dāng)一個(gè)量給出兩個(gè)或兩個(gè)以上的名稱或符

號，而未加以區(qū)別時(shí)，則它們處于同等的地位。當(dāng)有兩種斜體字母(例如:,9.0,4',16.9.8)存在時(shí)，只給出

其中之一，但這并不意味另一個(gè)不同等適用。一般這種異體字不應(yīng)給予不同的意義。在括號中的符號為

“備用符號”，供在特定情況下主符號以不同意義使用時(shí)使用。

fit的相應(yīng)單位連同其國際符號和定義一起列出。

單位按下述方式編排:

一般只給出SI單位。應(yīng)使用SI單位及其用SI詞頭構(gòu)成的十進(jìn)倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位。十進(jìn)倍數(shù)和分?jǐn)?shù)

國家技術(shù)監(jiān)督局1993一12一27批準(zhǔn)

1994一07一01實(shí)施

GB3102.3-93

單位末明確地給出。

可與SI的單位并用的和屬于國家法定計(jì)量單位的非Si的單位列于Si單位之下，并用虛線與相應(yīng)

的Si單位隔開。專門領(lǐng)域中使用的非國家法定計(jì)量單位列于“換算因數(shù)和備注”欄。一些非國家法定計(jì)

量單位列于附錄(參考件)中，這些參考件不是標(biāo)準(zhǔn)的組成部分。

關(guān)于量綱一的量的單位說明:

任何量綱一的量的一貫單位都是數(shù)字一((1)。在表示這種量的值時(shí)，單位1一般并不明確寫出。詞

頭不應(yīng)加在數(shù)字1上構(gòu)成此單位的十進(jìn)倍數(shù)或分?jǐn)?shù)單位。詞頭可用10的乘方代替

例:

折射率。二1.53X1=1.53

雷諾數(shù)Re=1.32X10'

考慮到一般是將平面角表示為兩長度之比，將立體角表示為面積與長度的平方之比，國際計(jì)量委員

會(CIPM)在198。年規(guī)定，在國際單位制中弧度和球面度為無量綱的導(dǎo)出單位;這就意味著將平面角和

立體角作為無量綱的導(dǎo)出量。為了便于識別量綱相同而性質(zhì)不同的量，在導(dǎo)出單位的表示式中可以使用

單位弧度和球面度。

數(shù)值表示:

“定義”欄中的所有數(shù)值都是準(zhǔn)確的。

在“換算因數(shù)和備注”欄中的數(shù)值如果是準(zhǔn)確的，則在數(shù)值后用括號加注“準(zhǔn)確值”字樣。

1主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了力學(xué)的量和單位的名稱與符號;在適當(dāng)時(shí)，給出了換算因數(shù)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

2名稱和符號

Gs3102.3-93

量:3-1一3-5

項(xiàng)號量的名稱符號定義

備注

3-1

黑

m

質(zhì)量是基本量之一

參閱3-9.2的備注

3-2

體積質(zhì)量

volumicmass,

〔質(zhì)量〕密度

massdensity,

density

P質(zhì)量除以體積

3-3

相對體積質(zhì)量

relativevolumic

mass,

相對[質(zhì)量〕密度

relativemass

density,

relativedensity

d

物質(zhì)的密度與參考物質(zhì)的密度

在對兩種物質(zhì)所規(guī)定的條件下的

比

3-4

質(zhì)量體積

massicvolume,

比體積

specificvolume

v

體積除以質(zhì)量

3-5

線質(zhì)量

lineicmass,

線密度

lineardensity

P,質(zhì)量除以長度

Gs3102.3-93

單位:3-1.a一3-5.b

噸

單位名稱符號定義換算因數(shù)和備注

千克(公斤)

kilogram

千克為質(zhì)量單位，它

等于國際千克原器的質(zhì)

量

質(zhì)量單位的十進(jìn)倍數(shù)單位和分

數(shù)單位是由在“克”字前加詞頭構(gòu)

成(CIPM,1967)o

1g二10-'kg

t1t=1000英語中也稱為米制噸(

ton)

metric

千克每立方米

kilogramper

cubicmetre

kg/m'

3-2.b噸每立方米

tonnepercubic

nletre

t/m'

1t/m'=10'kg/m，二1g/cm'

3-2.c

千克每升

kilogramper

litre

kg/L1kg/L二10'kg/m'二1g/cm'

3-3.a1

參閱引言

one

3-4.a

立方米每千克

cubicmetreper

kilogram

m'/kg

3-5.a

千克每米

kilogram

kg/m

metre

per

3-5.b

特〔克斯〕

tex

tex

用于纖維紡織業(yè)。

Itex=10-`kg/m=1g/km

即

GB3102.3-93

缺:3-6一3-9.2

項(xiàng)號量的名稱符號定義備注

3-6

面質(zhì)童

areicmass,

面密度

surfacedensity

PAI(PS)質(zhì)量除以面積

3-7

轉(zhuǎn)動慣量，(慣性

矩)

momentof

inertia

J,U)物體對于一個(gè)軸的轉(zhuǎn)動慣量，

是它的各質(zhì)量元與它們到該軸的

距離的二次方之積的總和(積分)

此量不同于3-20.1

和3-20.2的量

3-8動量

momentum

P質(zhì)量與速度之積

3-9.1

3-9.2

力

force

重量

weight

F

W,(P,G)

作用于物體上的合力等于物體

動量的變化率

物體在特定參考系中的重量為

使該物體在此參考系中獲得其加

速度等于當(dāng)?shù)刈杂陕潴w加速度時(shí)

的力

當(dāng)此參考系為地球

時(shí)，此量常稱為物體所

在地的重力。值得注意

的是，重量不僅與物體

所在地的引力的合力有

關(guān)，而且與由于地球自

轉(zhuǎn)引起的當(dāng)?shù)仉x心力有

關(guān)。由于浮力的作用被

排除，因此，所定義的重

量是真空中的重量。(參

看1901年第三屆國際

計(jì)量大會會報(bào)第70

頁)。

“重量”一詞按照習(xí)慣

仍可用于表示質(zhì)量;但

是，不贊成這種習(xí)慣

Gs3102.3-93

單位:3-6.a-3-9

項(xiàng)‘;單位名稱符號

換算因數(shù)和備注

3-6

千克每一平方米

kilogramper

squaremetre

kg/mz

3-7

千克二次方米kg·mZ

kilogram

squared

metre

千克米每秒

kilogrammetre

persecond

kR·m/s

牛「頓」

newton

1N=1kg·m/sz加在質(zhì)量為1kg的物體上使

之產(chǎn)生1m/s，加速度的力為1N

冰一洲

G63102.3-93

量:3-10一3-15.3

項(xiàng)號量的名稱符號定義

備注

3-10沖fit

impulse

I

，一丁二dt

在仁t,'t,〕時(shí)間內(nèi)，

I=p(t2)一p(t,)

式中P為動量

3-11動量矩

momentof

們iomentum,

角動量

angular

momentum

I.

質(zhì)點(diǎn)對一點(diǎn)的動量

矩，等于從該點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)

的矢徑與該點(diǎn)的動量的

矢量積

L=rXp

3-12.1

3-12.2

3-12.3

力矩

momentofforce

力偶矩

momentofa

couple

轉(zhuǎn)矩

torque

M

M

M,T

力對一點(diǎn)之矩，等于

從該點(diǎn)到力作用線上任

一點(diǎn)的徑矢與該力的矢

量積

M=rXF

兩個(gè)大小相等，方向

相反，且不在同一直線

上的力，其力矩之和

力偶矩的推廣

在彈性力學(xué)中，M用于表示彎

矩，T用于表示扭矩或轉(zhuǎn)矩

3-13

角沖量

angularimpulse

H

H一{Mdt

在仁tti」時(shí)間內(nèi)，

H=L(tz)-L(t)

式中L為角動量

3-14引力常量

gravitational

constant

G,(f)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的引力

是

F=Gm,mi/r'

式中r為兩質(zhì)點(diǎn)間的距

離，mm:為兩質(zhì)點(diǎn)的

質(zhì)量

G=(6.67259士0.00085)X

10-"N·m'/kg2

[CODATABulletin63(1986)]

3-15.1

3-15.2

3-15.3

壓力，壓強(qiáng)

pressure

正應(yīng)力

normalstress

切應(yīng)力

shearstress

P

口

r

力除以面積

符號戶。用于表壓，其定義為

P-P.mn，表壓的正或負(fù)取決于P

大于或小于環(huán)境壓力(ambient

pressure)P.mn

GB3102.3-93

單位:3-10.a-3-15.a

項(xiàng)號單位名稱符號

換算因數(shù)和備注

3-10.a

牛[頓〕秒

newtonsecond

N.5

3-11.a

干克二次方米每

秒

kilogrammetre

squaredper

second

kg·m'/s

3-12.a

?！差D〕米

newtonmetre

該單位的符號書寫時(shí)不應(yīng)與毫

牛頓的符號mN相混淆

3-13.a{牛[頓〕米秒

.們1.只

newtonmetre

second

3-14.a

牛[頓」二次方米

每二次方千克

newtonmetre

squaredper

kilogram

squared

N"m'/kg'

3-15.a

帕[斯卡二

Pascal

1Pa=1N/m'巴(bar)，

1bar=100kPa(準(zhǔn)確值)

GB3102.3-93

址:3-16.1一3-18.3

項(xiàng)號量的名稱符號

定義

3-16.1e='2l/la

式中l(wèi)。是指定參考狀態(tài)下的長

度，w是長度增量

3-16.2

線應(yīng)變，(相對變

形)

linearstrain,

(relative

elongation)

切應(yīng)變

shearstrain

Y=八r/d

式中△x是厚度為d的薄層上表

面對下表面的平行位移

3-16.3一I*h}volumestrain

}(bulkstrain)

B=OV/Vo

式中V。是指定參考狀態(tài)下的體

積，△V是體積增量

3-17

泊松比

Poisson

泊松數(shù)

Poi-on

產(chǎn),v橫向收縮量除以伸長量

ratio

由泊松所定義的量曾

是其倒數(shù):

二一1//,

number

3-18.1

彈性模量

modulusof

elasticity

E=a/e

E也稱為楊氏模量

(Youngmodulus)

3-18.2

切變模量

shearmodulus

剛量模量

modulusof

rigidity

G=r/YG也稱為庫侖模量

(Coulombmodulus)

3-18.3

體積模量

bulkmodulus

壓縮模量

modulusof

compression

K=一p/B定義中的應(yīng)變:,Y和

B是與附加應(yīng)力。，:和

附加壓力0相對應(yīng)的

Gs3102.3-93

單位:3-16.a^-3-18

項(xiàng)號單位名稱符號

換算因數(shù)和備注

參閱引言

3-17.a

參閱引言

3-18.a一:olgf-i}jascal

1Pa=lN/m'

GB3102.3-93

量:3-19^3-23

項(xiàng)號量的名稱符號定義備注

3-19

〔體積口壓縮率

compressibility,

bulk

compressibility

K1dV

‘一V‘dp

參閱GB3102.4中

的4-5.1

3-20.1

3-20.2

截面二次矩

secondmoment

ofarea,

截面二次軸矩，

(慣性矩)

secondaxial

momentofarea

截面二次極矩，

(極慣性矩)

secondpolar

momentofarea

I(I)

I,

一截面對在該平面內(nèi)一軸的二

次矩是其面積元與它們到該軸距

離的二次方之積的總和(積分)

一截面對在該平面內(nèi)一點(diǎn)的二

次極矩是其面積元與它們到該點(diǎn)

距離的二次方之積的總和(積分)

此量常被稱為“慣性

矩”，應(yīng)與3-7的量相區(qū)

別

3-21

截面系數(shù)

sectionmodulus

W,Z

一截面對在該平面內(nèi)一軸的截

面系數(shù)是其截面的二次矩除該截

面距軸最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離

3-22.1

3-22.2

動摩擦因數(shù)

dynamicfriction

factor

靜摩擦因數(shù)

staticfriction

factor

產(chǎn)，(f)

14人)

滑動物體的摩擦力與法向力之

比

靜止物體的摩擦力與法向力的

最大比值

該量也稱為摩擦系數(shù)

(coefficientoffriction)

3-23

〔動力〕粘度

viscosity,

dynamicviscosity)

p,(P)

dv

‘牛，dz

式中‘二是以垂直于切變平面的

速度梯度dv/dz移動的液體中的

切應(yīng)力

本定義適用于v=。

的層流

Gs3102.3-93

單位:3-19.a-3-23.a

項(xiàng)號單位名稱符號定義換算因數(shù)和備注

3-19.a每帕[斯卡〕

reciprocal

pascal,

負(fù)一次方帕〔斯

卡〕

pascaltothe

powerminusone

Pa一1

1Pa一‘=1m'/N

3-20.a四次方米

metretothe

fourthpower

m'

3-21.a三次方米

metrecubed

m3

3-22.a

one

1

參閱引言

3-23.a帕[斯卡」秒

pascalsecond

Pa·s

95

Gs3102.3-93

址:3-24一3-30

項(xiàng)號fit的名稱符號定義備注

3一24運(yùn)動粘度

kinematic

vIscoslty

v

v=7/P

式中P為密度

3-25表面張力

surfacetension

Y,o

與表面內(nèi)一個(gè)線單元垂直的力

除以該線單元的長度

3-26.1

3-26.2

3一26，3

3-26.4

能〔量」

energy

功

work

勢能，位能

potentialenergy

動能

kineticenergy

E

W,(A)

Ep,(V)

Ek,(T)

所有各種形式的能

、一!二·dr

:，一丁F·dr

式中F為保守力

Ek一告mv,

3-27

北wer

P

能的輸送速率

3-28效率

efficiency

7輸出功率與輸入功率之比

3-29質(zhì)量流量

massflowrate

q-質(zhì)量穿過一個(gè)面的速率

3-30

體積流量

volumeflow

rate

qv體積穿過一個(gè)面的速率

GB3102.3-93

單位:3-24.a-3-30.a

項(xiàng)號單位名稱符號定義

換算因數(shù)和備注

3-24.a

二次方米每秒

metresquared

persecond

mz/s

3-25.a

牛L頓〕每米

newtonper

metre

N/m1N/m=1J/m'

3一26.a焦仁耳口

joule

J1J=1N·m=

1W·s

1J是1N的力在沿著力的方

向上移過lm距離所做的功

3-27.a瓦[特〕

、Vatt

W

1W=1J/s

3-28.a

One

1

參閱引言

3-29.a千克每秒

kilogramper

second

kg/s

3-30.a立方米睡秒

cubicmetreper

second

m'/s

GB3102.3-93

附錄A

具有專門名稱的厘米克秒制單位

(參考件)

量的項(xiàng)號量的名稱單位項(xiàng)號單位名稱與符號換算因數(shù)和備注

3-9.1

)1force

3-9.A.a達(dá)因

dyne:

dyn

1dyn是當(dāng)加在質(zhì)量為Ig物體上，

使之產(chǎn)生1cm/s，的加速度的力。

1dyn=10-sN(準(zhǔn)確值)

3-23

仁動力〕粘度

dynamic

viscosity

3-23.A.a泊

poise

P

1P是流體在1dyn/cm，切應(yīng)力下，

在垂直于切變平面的方向上具有

1(cm/s)/cm的速度梯度時(shí)的粘度。

IP=1dyn·s/cm'=

1g·cm-,·s-‘一0.1Pa一(準(zhǔn)確

值)

3-24

運(yùn)動粘度

kinematic

viscosity

3-24.A.a斯〔托克斯〕

stokes;

St

1St是動力粘度1P而密度為

1g/cm'的流體的運(yùn)動粘度。

1St=10-"mz/s(準(zhǔn)確值)

3-26.1能「量〕

energy

3-26.A.a爾格

erg:

erg

Ierg是當(dāng)1dyn的力在其作用方

向上移過1cm的距離時(shí)所做的功。

1erg=1dyn"cm=10-J(準(zhǔn)確

值)

GB3102.3-93

附錄B

以英尺、磅和秒為基礎(chǔ)的單位以及一些其他單位

(參考件)

不贊成使用這些單位。

量的項(xiàng)號量的名稱單位項(xiàng)號單位名稱與符號

換算因數(shù)和備注

3-1

質(zhì)量

mass

3-1.B.a

3-1.B.b

3-1.B.c

3-1.B.d

3-1.B.e

3-1.B.f

磅

pound;

lb

格令

gram

gr

盎司

ounce;

0Z

英擔(dān)

hundredweight:

cwt

英噸

ton

脫來盎司或金衡盎

司

troyounceor

apothecariesounce

1lb=0.45359237kg(準(zhǔn)確值)

1gr=贏lb一64.798”‘mgOR

確值)

1oz=鑫lb一437.5gr(準(zhǔn)確值)-

28.34952g

1cwt(英國)=1長擔(dān)(美國)=

112lb(準(zhǔn)確值)=50.80235kg

1cwt(美國)=100lb(準(zhǔn)確值)=

45.359237kg(準(zhǔn)確值)

1英噸(英國)=1長噸(美國)=

2240lb(準(zhǔn)確值)二1016.047kg二

1.016047t

1英噸(美國)=2000lb=

907-1847kg=0.9071847t

1脫來盎司=480gr(準(zhǔn)確值)=

31.1034768g(準(zhǔn)確值)

3-2體積質(zhì)量

volumicmass,

〔質(zhì)量〕密度

massdensity,

density

3-2.B.a

磅每立方英尺

poundpercubic

foot;

lb/ft'

1lb/ft'=16.01846kg/m'

GB3102.3一93

」遷的項(xiàng)號量的名稱單位項(xiàng)號單位名稱與符號換算因數(shù)和備注

39.1

念cc

3一9.B.a磅力

pound一force

lbf

llbf=444s222N(以標(biāo)準(zhǔn)值9。=

9·80665rn/52為基準(zhǔn))

本單位應(yīng)與其有l(wèi)lb質(zhì)量的物體

的本地重量區(qū)分開

3一12.1力矩

mornentofforce

3一12.B.a英尺磅力

footpound一force:

ft·lbf

lft·lbf=1.355818N·m

3一15.1壓力

Pressure

3一15.B.a磅力每平方英寸

Pound一forceper

squareinch:

lbf/inZ

llbf八nZ一6894.757Pa

3一20.1

3一2().2

截面二次矩

secondmoment

ofarea

截面二次極矩

secondPolar

momentofarea

3一20.B.a四次方英寸

inchtothefourth

POWer:

in4

lin‘=41.62314XIO8m4

3一21

截面系數(shù)

secttonmodulus

3一21.Ba三次方英寸

inchcubed:

in3

lin3=16387064xlo一6mJ(準(zhǔn)確

值)

3一24運(yùn)動粘度

klnematlc

vlscoslty

3一24、B，a

二次方英尺每秒

footsquaredper

second:

ft藝/5

lft名/5二0.09290304n飛Zjs

3一26.1能[量習(xí)

energy

3一26Ba英尺磅力

footPound一force:

ft·lbf

lft·lbf=1.355818)

3一27

柔?er

3一27.B.a

英尺磅力每秒

footpound一force

Persecond:

ft·lbf/5

lft·lbf/5=1，355818W

1馬力(hp)=55oft·lbf/5(準(zhǔn)確

值)=7456999W

1〔〕〔)

GB3102.3-93

附錄C

供變考的其他單位，特別是關(guān)于換算因數(shù)

(參考件)

不贊成使用這些單位。

一_..__

顯的名稱單位項(xiàng)號單位名稱與符號換算因數(shù)和備注魷的till號

3-1

1Abtmass

3-1.C.a「米制口克拉

metriccarat

1米制克拉二200mg(準(zhǔn)確值)

3-9.1

tforce

3-9.C.a

千克力

kilogram-force

kgf

1kgf=9.80665N(準(zhǔn)確值)

符號kgf(千克力)和kp(千磅)都使

用。本單位應(yīng)與具有1kg質(zhì)量的物體

的當(dāng)?shù)刂亓繀^(qū)分開。

9.80665m/s2是標(biāo)準(zhǔn)自由落體加

速度(1901年第3屆國際計(jì)量大會)

3-12.1力矩

momentoffo