物理でよく使う記号と単位

物理の記号と単位の意味について詳しくご紹介

編集者： Edraw

物理にはさまざまな記号があります。物理学は現象を数式化して解明するものが多いので、各物理量に記号が用意されています。
物理に精通していないと、数式だけ見ても何を表しているのかわからないことが多いですね。本記事では、分野ごとに物理の記号を解説し、実際の現象の事例も説明します。

なお、説明に用いる図は全て作図用ソフトEdrawMaxを用いて作成しました。

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Part 1: 物理の記号とは何？

物理の式などを見ていると、多くの記号が登場します。これらの記号は、物理の現象を解き明かすのに必要なパラメータを表すものです。アルファベットやギリシャ文字で表されるものが多く、その物理量の英語の頭文字を用いるものが多いです。
また、パラメータにはベクトルとスカラーがあります。簡単にいうと、ベクトルとは方向と大きさを持ったもの、スカラーは大きさのみで表現できるものです。さらに、それぞれの物理量には単位があります。例えば、長さの単位なら[m]：メートルというように日常生活にもよく使われる単位から、聞き慣れない単位までありますが、このような単位は国際基準で概ね統一されています。
本記事では、分野別に各物理量の記号をベクトル・スカラーの別や単位（主にSI単位）を含めてご紹介します。

Part 2: 物理記号のまとめ

2.1 力学の記号

力学とは、物体間に作用する力や運動に関する学問です。
力学に関する物理量には以下のようなものがあります。

力学に関する記号

物理量	記号	ベクトルorスカラー	単位
時間	t	スカラー	s（秒）
速度	v	ベクトル	m/s
加速度	a	ベクトル	m/s²
質量	m	スカラー	kg
力	F	ベクトル	N（ニュートン）
モーメント	M	ベクトル	N･m
圧力	P	スカラー	Pa（パスカル）
エネルギー	E	スカラー	J（ジュール）
ばね定数	k	スカラー	N/m
摩擦係数	μ	スカラー	（なし）
角速度	ω	ベクトル	rad/s
密度	ρ	スカラー	kg/m³
万有引力の定数	G	スカラー	N・㎡/kg²

他にも力学に関する物理量はたくさんあります。
例として、アイザック・ニュートンが提唱した力学の3法則のうち、第2法則に当たる、運動方程式をご紹介します。
概要としては、「物体に力が作用したとき、物体はその力と同じ方向に加速度を生じ、加速度の値は力に比例し、質量に反比例する」というものです。
加速度とは、速度の時間に対する変化の割合です。
つまり、この法則は以下のようになります。

☛【物理実験図】力の作図方法

☛【物理実験図】滑車問題の作り方

2.2 波と光学の記号

波（波動）は振動や音などさらにさまざまな分野に分かれます。
光も波の一つで、光の現象に特化した学問は光学といいます。
波や光学に関する物理量は以下のようなものがあります。

波・光学に関する記号

物理量	記号	ベクトルorスカラー	単位
波長	λ	スカラー	m
振幅	A	スカラー	m
振動数（周波数）	f	スカラー	Hz（ヘルツ）
屈折率	n	スカラー	（なし）
光度	C	スカラー	cd（カンデラ）
照度	E	スカラー	ls（ルクス）
レベル（デシベル）	L	スカラー	dB
音速	c	ベクトル	m/s
周期	T	スカラー	s

例として、光や音などでよく用いられるスネルの法則を挙げます。
屈折の法則とも言われることがあり、異なる物質を通る波の入射角θ1と屈折角θ2の関係を表します。
以下の図において、n12は媒質1に対する媒質2の相対的な屈折率を表します。

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☛【物理実験図】光学実験図ー像の作成方法

☛ベクターの物理力学と光学図形

2.3 熱力学の記号

熱に伴う物質の現象や力に関する学問を熱力学といいます。
熱力学に関する物理量には以下のようなものがあります。

熱力学に関する記号

物理量	記号	ベクトルorスカラー	単位
温度	T	スカラー	K（ケルビン）
熱量	Q	スカラー	J（ジュール）
比熱	c	スカラー	J/kg･K
熱容量	C	スカラー	J/K
潜熱	L	スカラー	J/kg
線膨張係数	α	スカラー	K^-1
体積膨張係数	β	スカラー	K^-1
熱伝導率	k	スカラー	W/m･K
エントロピー	S	スカラー	J/K
熱流	P	スカラー	W
内部エネルギー	U	スカラー	J

例は基本の熱量の式です。
熱容量はその物質の質量×比熱で表されます。
熱容量Cの物質に熱が加えられ、温度が⊿T変化したときの熱量は、Q=C⊿Tで表されます。

2.4 電気学と磁気の記号

最後に、電気や磁気に関する物理量には以下のようなものがあります。

電気・磁気に関する記号

物理量	記号	ベクトルorスカラー	単位
電荷	T	スカラー	C（クーロン）
磁束密度	B	スカラー	T（テスラ）
電場（電界）	E	ベクトル	N/C
静電容量	C	スカラー	F（ファラド）
インダクタンス	L	スカラー	H（ヘンリー）
電流	I	スカラー	A（アンペア）
電気抵抗	R	スカラー	Ω（オーム）
電圧（電位差）	V	スカラー	V（ボルト）
磁界の強さ	H	スカラー	A/m