1、中华人民共和国国家标准GB 3102. 3-93 力学的量和单位代替Gil3102. 3 86 Quantities and units Mechanics 51言本标准等效采用国际标准ISCJ31一3,1992量和单位第三部分：力学儿本标准是日前已经制定的有关量和单位的组系列国家标准之一，这系列国家标准是zc;B 3100 国际单位制及其应用，GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则；GB 3102. 1 空间和时间的量和单位$GB 3102. 2 周期及其有关现象的量和单位；c;B 3102. 3 力学的量和单位；c;B 3102. 4 热学的量和单位，c;B 3102. 5 电学和磁
2、学的量和单位，GB 3102. 6 光及有关电磁辐射的量和单位；GB 3102. 7 声学的量和单位；GB 3102. 8 物理化学和分F物理学的量和单位zGB 3102. 9 原子物理学和核物理学的量和单位sGB 3102. 10 核反应和电离辐射的量和单位；GB3102.ll 物理科学和技术中使用的数学符号，GB 3102. 12 特征数：GB 3102. 13 固体物理学的量和单位。上述国家标准贯彻了中华人民共和国汁量法、中华人民共和国标准化法、国务院于1984年2月27日公布的关于在我国统一实行法定计量单位的命令和中华人民共和国法定计量单位。本标准的主要内容以表格的形式列出a表格中有关
3、量的各栏列于左面各页，而将其单位列于对应的右而各页并对齐。两条实线间的全部单位都是左面各页相应实线间的量的单位。量的表格列出了本标准领域中最重要的量及其符号，并在大多数情况下给出了量的定义，但这些定义只用于识别，并非都是完全的。某些量的矢量特性，特别是当定义需要时，己予指明，但并不企图使其完整或一致。在大多数情况下每个量只给出一个名称和一个符号。当一个量给出两个或两个以上的名称或符号，而来加以区别时，则它们处于同等的地位。当有两种斜体字母（例如，3,8,rp、.g、g）存在时，只给出其中之，但这并不意味另A个不同等适用一般这种异体字不应给予不同的意义。在括号中的符号为“备用符号”，供在特定情况
4、下主符号以不同意义使用时使用。量的相应单位连同其国际符号和定义起列出。单位按下述方式编排：般只给111SI单位。应使用SI单位及其用SI词头构成的十进倍数和分数单位。十进倍数和分数国家技术监督局199312-27批准1994-07-01实施81 GB 3102. 3千93单位未明确地给出。可与SJ的单位并用的和属于国家法定计量单位的非SJ的单位列于SJ单位之下，并用虚线与相应的SJ单位隔开。专门领域中使用的非国家法定计量单位列于“换算因数和备注”栏。一些非国家法定计量单位列于附录（参考件）中，这些参考件不是标准的组成部分。关于量纲的量的单位说明任何是纲一的量的一贯单位都是数字一（1）。在表示这
5、种量的值时，单位l一般并不明确写出。词头不服加在数字I上构成此单位的十进倍数或分数单位。词头可用10的乘方代替。例：折射率n 1. 53 1=1. 53 雷诺数Re= l. 32 103 考虑到一般是将平面角表示为两长度之比，将立体角表示为面积与长度的平方之比，国际计量委员会CCIPM）在1980年规定，在国际单位制中弧度和球面度为无量纲的导出单位s这就意味着将平面角和主体角作为无量纲的导出量。为了便于识别量纲相同而性质不同的量，在导出单位的表示式中可以使用单位弧度和球面度。数值表示：“定义”栏中的所有数值都是准确的。在“换算因数和备注”栏中的数值如果是准确的，则在数值后用括号加注“准确值”字
6、样。1 主题内容与适用范围本标准规定了力学的量和单位的名称与符号；在适当时，给出了换算因数。本标准适用于所有科学技术领域。2 名称和符号85 GB 3102. 3-93 量31 3 5 项号量的名称符号定义备注3 1 质量m 质量是基本量之一。mass 参阅39. 2的备注3-2 体积质量p 质量除以体积volumic mass, 质量密度mass density, density 3一3相对体积质量d 物质的密度与参考物质的密度relative volumic 在对两种物质所规定的条件下的mass, 比相对质量密度relative mass density, relative density
7、 3 4 质量体积v 体积除以质量massic volume, 比体积specific volume 3 5 线质量p, 质量除以长度lineic mass, 线密度linear density 86 项号单位名称符号3 1 a 于克（公斤）kg kilogram GB 31 0 2. 3-93 定义千克为质量单位，它等于国际千克原器的质量单位3l.a 3 5. b 换算因数和备注质量单位的十进倍数单位和分数单位是由在“克”字前加词头构成（CIPM,1967）。1 g10-3kg 一-t一一. - I- - -一3-1. b I吨tonne 3 2.a 千克每立方米kilogram per c
8、ubic metre t kg/m 1 t=l 000 kg 英语中也称为米制吨（metricton) 一一I - - - - - - - I - - - -3 2. b l吨每立方米tonne per cubic metre 3 2. c l千克每升kilogram per litre 3 3. a one 3 4.a l立方米每千克cubic metre p盯kilogram 3-5.a 1千克每米kilogram per metre t/m 1 t/m3=l03 kg/m=l g/cm3 kg/L 1 kg/L=lO kg/m=l g/cm3 1 参阅引言m/kg kg/m 一一一一一一
9、，一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一，一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一3 5. b i特克斯tex 用于纤维纺织业。tex I tex=10- kg/m=l g/km 87 GB 3102. 3-93 ：坠36 3 9. 2 J页号量的名称符号定义3 6 面质量PA ，（sl 质量除以面积arc1c mass, 面密度surface density 备注物体对于一个轴的转动惯量，此量不同于320. 1 是它的各质量元与它们到该轴的和320. 2的最距离的二次方之积的总和（积分）3 7 转动惯量，（惯性矩）J. (J) moment of inertia 3 8 动量p 质量
10、与速度之积momentum 3 9. 1 l力F 作用于物体上的合力等于物体动量的变化率force 3 9. 2 重量W ,(P ,G) 物体在特定参考系中的重量为使该物体在此参考系中获得其加速度等于当地自由落体加速度时的力weight 当此参考系为地球时，此量常称为物体所在地的重力。值得注意的是，重量不仅与物体所在地的引力的合力有关，而且与由于地球自转引起的当地离心力有关。由于浮力的作用被排除，因此，所定义的重量是真空中的重量。（参看1901年第三届国际计量大会会报第70页。“重量”词按照习惯仍可用于表示质量；但是，不赞成这种习惯88 GB 3102. 3 93 单位，36.a 3 9.a
11、Ji , 单1亿名称符号定义换算因数和备注3 6.a T克每平方米kg/m2 kilogram per square metre 3 7 a 千克二次方米kg m2 kilogram metre squared 3-8. a 千克米每秒kg m/s kilogram metre per second 3 9.a 牛顿N lN=!kgm/s 加在质量为1kg的物体上使newton 之产生lm/s加速度的力为IN 89 GB 31Q2. 3 93 量310 3 15. 3 I页号量的名称符号定义备注3 10 冲茧I 在！1,t，时间内，impulse l=p(t,) p(t1) 式中p为动量3 1
12、1 动量矩J, 质点对一点的动量moment of 矩，等于从该点到质点口1omentum,的矢径与该点的动量的角动量矢量积angular L=r p momentum 3 12. 1 力矩M 力对一点之矩，等于在弹性力学中，M用于表那弯moment of force 从该点到力作用线上任矩，T用于表瓜扭矩或转矩一点的径矢与该力的矢量积M=rXF 3 12. 2 力偶矩M 两个大小相等，方向moment of a 相反，且不在同一直线couple 上的力，其力矩之和3 12. 3 转矩M,T 力偶矩的推广torque 3 13 角i中量H 在队，t，时间内，angular impulse H=
13、L(t2) L(t1) 式中L为角动量3 14 引力常最G, (/) 两个质点之间的引力G= (6. 672 59士o.000 85 ) gravitational 是10 u N m/kg constant F=Gm1m2/r CODATA Bulletin 63(1986) 式中r为两质点间的距离，mi，用2为两质点的质量3 15. 1 压力，压强户力除以面积符号户e用于表压，其定义为pressure 户一户omh，表压的正或负取决于户:i 15. 2 正应力 大于或小于环境压力（ambientnormal stress pressure）户omb3 15. 3 切应力 shear str
14、ess 90 GB 3102. 3-93 单位：310. a 3 15.a 项号单位名称符号定义换算因数和备注3 10.a 牛C顿秒N s newton second 3 11 a 干克二次方米每kg m2/s 秒kilogram metre squared per second 3 12.a 牛顿米Nm 该单位的符号书写时不应与毫newton metre 牛顿的符号mN相混淆3 13.a 牛顿米秒N m s newton metre second 3 14.a 牛L顿二次方米N m/kg 每二次方千克newton metre squared per kilogram squared 3 15
15、.a 中自斯卡Pa 1 Pa=l N/m2 巴（bar), pascal 1 bar=lOO kPa（准确值）91 址316. 1 3 18. 3 项号量的名称3 16. 1 I线应变，（相对变形）linear strain, (relative elongation) 3 16. 2 I切成变shear strain 3 16. 3 I体应变volume strain, (bulk strain) 3 17 泊松比Poisson ratio, ？自松数Poisson number 3 18. 1 I弹性模量modulus of elasticity 3 is. 2 I切变模量shear mo
16、dulus, 刚结模量modulus of rigidity 3 is. 3 I体积模量bulk modulus, 压缩模量modulus of compression 92 符号，e y 。， E G K GB 3102. 393 定义f)J/l, 式中lo是指定参考状态下的长度，/)J是长度增量y二D.x/d式中Ax是厚度为d的薄层上表面对下表面的平行位移。AV/V0式中凡是指定参考状态下的体积，AV是体积增量横向收缩量除以伸长量E GY K一户8备注由泊松所定义的量曾是其倒数m二l/E也称为杨氏模量(Young modulus) , G也称为库仑模量(Coulomb modulus) 定
17、义中的应变，Y和。是与附加应力，r和附加压力户相对应的GB 3102. 3 93 单位，316.a 3 18.a 项号单位名称符号定义换算因数和备注3 16.a 1 参阅引言one 3 17.a 1 参阅寻l言one 3 18. a 帕斯卡Pa 1 Pa=l N/m2 pascal 93 量319 3 23 项号3 19 量的名称体积1压缩率compressibility, bulk compressibility 3-20. 1 I截面二次矩second moment of area, 截面二次轴矩，（惯性矩）second axial moment of area 3-20. 2 I截面二次
18、极矩，（极惯性矩）3-21 second polar moment of area 截面系数section modulus 3 22. 1 I动摩擦因数dynamic friction factor 3 22. 2 I静摩擦因数3 23 94 static friction factor 动力粘度viscosity, dynamic viscosit 符号IC /,(/) I, w.z 严，（j)间，（f,)亨，（）GB 31 0 2. 3-93 定义1 dV I(= v d户一截面对在该平面内一轴的二次矩是其面积元与它们到该轴距离的二次方之积的总和（积分）一截面对在该平面内一点的二次极矩是其
19、面积元与它们到该点距离的二次方之积的总和（积分一截面对在该平面内一轴的截面系数是其截面的二次矩除该截面距铀最远点的距离滑动物体的摩擦力与法向力之比静止物体的摩擦力与法向力的最大比值dv ，甲CG式中r，是以垂直于切变平丽的速度梯度dv/dz移动的液体中的切应力备注参阅GB3102. 4中的45, 1 此量常被称为“惯性矩”，应与37的量相区别该量也称为摩擦系数(coefficient of friction) 本定义适用于v,=O的层流GB 31 0 2. 3-93 单位，3-19.a323. a 项号单位名称符号定义换算因数和备注3 19. a 每帕斯卡1Pa- 1 Pa-1=1 m/N r
20、eciprocal pascal, 负一次方帕斯卡pascal to the power minus one 3 20. a 四次方米口1 metre to the fourth power 3 ZJ. a 一次方米口13 metre cubed 3 22.a I 参阅引言one 3 23. a 中自斯卡秒Pa s pascal second 95 GB 3102. 3-93 址：324 3 30 项号敬的名称符号定义备注3 24 运动粘度 亨kinematic 式中p为密度v1scos1ty 3 25 表面张力Y， 与表面内一个线单元垂直的力surface tension 除以该线单兀的长度
21、3 26. 1 能量E 所有各种形式的能energy 3 26. 2 功W ,(A) work 3 26. 3 势能，位能E, (V) potential energy 式中F为保守力3 26. 4 动能1 Ek, (7) E,=-mv kinetic energy 2 3-27 功率p 能的输送速率pow盯3 28 效率可输出功率与输入功率之比efficiency 3-29 质量流量qm 质量穿过一个面的速率mass flow rate 3 30 体积流量qv 体积穿过一个面的速率volume flow rate 96 GB 3102. 3-93 单位，324.a 3 30. a 项号单位名
22、称符号定义换算因数和备注3 24.a 二次方米每秒m/s metre squared per second 3 25.a 牛顿每米N/m 1 N/m I J/m newton per rnetre 3 26. a 焦f耳1 J二lNm=1 J是1N的力在沿着力的方joule 1 w. s 向上移过lm距离所做的功3 27.a 瓦特w 1 W=l J/s watt 3 28.a 1 参阅引言one 329.a 千克每秒kg/s kilogram per second 3 30. a 主方米每秒m3/s cubic metre per second 97 的项号量的名称3 9- 1 力force
23、3 23 t动力粘度dynamic v1scos1ty 3 24 运动粘度kinematic v1scos1ty 3 26. 1 能量1energy 98 GB 31Q2. 3 93 附录A具有专门名称的厘米克秒制单位（参考件单位项号单位名称与符号换算因数和备注3 9. A. a 达因1 dyn是当加在质量为1g物体上，dyne, 使之产生lcm/s2的加速度的力。dyn 1 dynlON（准确值）3 23- A. a 泊1 p是流体在ldyn/cm2切应力下，poise, 在垂直于切变平面的方向上具有p 1 (cm/s)/cm的速度梯度时的粘度。1 P=l dyn s/cm= 1 g cm
24、1 s _, = Q. 1 Pa s （准确值）3 24. A. a 斯托克斯1 St是动力粘度IP而密度为stokes 1 g/c旷的流体的运动粘度。St 1 St=lo- m2/s（准确值）3 26. A. a 尔格I erg是当ldyn的力在其作用方erg, 向上移过lcm的距离时所做的功。erg I erg= I dyn cm= 10J（准确值）不赞成使用这些单位。惶的项号量的名称3一1质量口1ass3 2 体积质量volumic mass, 质量密度mass density, density GB 3102. 3-93 附录B以英尺、磅和秒为基础的单位以及一些其他单位（参考件）单位项
25、号单位名称与符号换算因数和备注3-1. B a 磅1 lb=O. 453 592 37 kg（准确值）pound, lb 3-1.B.b 格令1 1gr=7 OOO lb=64. 798 91 mg（准grain, gr 确值）3 1. B. c 盎司1 z= 16 lb=437. 5 gr（准确值）ounce: oz 28. 349 52 g 3 1. B. d 英担1 cwt（英国）lt主担（美国）hundredweight: 112 lb（准确值）50.802 35 kg cwt 1 cwt（美国）100lb（准确值）45. 359 237 kg（准确值）3-1. B e 英吨1英吨（英
26、国）l长吨（美国）ton 2 240 lb（准确值）l016. 047 kg= 1. 016 047 t 1英吨（美国）2000 lb= 907. 184 7 kg=O. 907 184 7 t 3 I. B. f 脱来盎司或金衡盎1脱来盎司480gr（准确值）司31. 103 476 8以准确值）troy ounce or apothecaries ounce 3-2.B.a 磅每立方英尺! lb/ft3=16. 018 46 kg/m pound per cubic foot: lb/ft 99 . GB 3102. 3 93 t的项号茧的名称单位项号单位名称与符号换算因数和备i主3日，1
27、力39. B a 磅力l lbf=4. 448 222 NC以标准值g=force pound-force, 9. 806 65 m/s2为基准）lbf 本单位应与具有llb j员茧的物体的本地重量区分开3 12. 1 力矩3-12. B. a 英尺磅力moment of force foot pound force, 1 ft lbf=l. 355 818 N m ft lbf 3 15. 1 压力3-15 B. a 磅力每平方英寸1 lbf/in2=6 894. 757 Pa pressure pound force per square inch: lbf/in2 3 20. 1 截面二
28、次矩3 20. B. a 四次方英寸1 I旷41.623 14 io- 8 m second moment inch to the fourth 。Iarea power: 3 20. 2 截面二次极矩in second polar moment of area 3 21 截面系数3 21.B.a 一次方英寸1 in3=16. 387 064 10 8 m气准确section modulus inch cubed 值）tn3 3 24 运动粘度3 24. B. a 二次方英尺每秒1 ft2/s=O. 092 903 04 n2/s kinematic foot squared per VISC
29、OS!ty second, ft /s :i 26. 1 能量13 26. B. a 英尺磅力1 ft. lbf=l. 355 818 J energy foot pound force : ft lbf 3 27 功率3-27 B a 英尺磅力每秒1 ft lbf/s=l.355 818 W power foot pound-force 1马力（hp)=550 ft lbl/s （准确per second, 值）二745.699 9 w ft lbf/s l 00 不赞成使用这些单位。的项号隘的名称3 1 质址口lass3 9. 1 力force 3 12. 1 力矩moment of fo
30、rce 3 15. 1 压力，压强pressure GB 31 Q 2. 3 -93 附录C供查考的其他单位，特别是关于换算因数（参考件）单位项号单位名称与符号换算因数和备注3-1. C. a 米制J克拉1米制克拉200mg（准确值）metric carat 3 9. C. a 千克力1kgf=9.80665 N（准确值）kilogram-force, 符号kgf（千克力和kp（干磅）都使kgf 用。本单位应与具有1kg质量的物体的当地重量区分开。9. 806 65 m/s2是标准自由落体加速度（1901年第3届国际计量大会）3-12 C.a 千克力米1 kgf m = 9. 806 65 N
31、 m （准确值）kilogram-force 口1etre, kgf m 3-15.C.a 标准大气压1 atm=lOl 325 Pa（准确值）standard atmosphere, atm 3 15.C. b 千克力每平方米1 kgf/m = 9. 806 65 Pa （准确值）kilogram-force per square metre: kgf/m 3 15.C.c 托1 1 Torr= 760 atm（准确值torr: Torr 133. 322 4 Pa 3-15.C d 工程大气压1 at=l kgf/cm= technical 0. 967 841 atm = 98 066.
32、 5 Pa （准确atmosphere,at 值）Io I GB 3102. 3-93 懂的项号量的名称单位项号单位名称与符号换算因数和备注3 15. 1 压力，压强3 15.C.e 约定毫米水柱1 mmH2010 at9. 806 65 Pa pressure conventional （准确值）millimetre of water: mmH,0 3-15. c. f 约定毫米柔柱1 mmHg= 13. 595 1 mmH20= conventional 133. 322 4 Pa millimetre of mercury: mm Hg 3-26. 1 能量13 26. C. a 千克力米1 kgf m=9. 806 65 J（准确值）energy kilogram-force metre kgf m 3 27 功率3 21.c.a 千克力米每秒1 kgf m/s=9. 806 65 W（准确值）power kilogram-force metre per second, kgf m/s 3-27.C.b 米制马力1米制马力75 kg! m/s （准确metric horsepower 值）=735. 498 75 W（准确值附加说明：本标准由全国量和单位标准化技术委员会提出并归口。本标准由全国量和单位标准化技术委员会第一分委员会负责起草。本标准主要起草人王家石。102
