Newton (Einheit)

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Newton
One Newton, illustrated (transparent background).svg
Visualisierung eines Newton of Force
Allgemeine Information
Einheitssystem Si -abgeleitete Einheit
Einheit von Macht
Symbol N
Benannt nach Herr Isaac Newton
Konvertierungen
1 n in ... ... ist gleich ...
   Si -Basiseinheiten    1 kg⋅m⋅s–2
   CGS -Einheiten    105Dyn
   imperiale Einheiten    0,224809 lbf

Das Newton (Symbol: N) ist der Internationales System der Einheiten (Si) abgeleitete Einheit von Macht. Es ist definiert als 1 kganisch/s2, die Kraft, die eine Masse von 1 Kilogramm eine Beschleunigung von 1 Meter pro Sekunde pro Sekunde ergibt. Es ist nach nach Isaac Newton in Anerkennung seiner Arbeit an klassische Mechanik, speziell Newtons zweites Bewegungsgesetz.

Definition

Ein Newton ist definiert als 1 kganisch/s2 (Es ist eine abgeleitete Einheit, die in Bezug auf die definiert ist Si -Basiseinheiten).[1] Ein Newton ist daher die Kraft, die erforderlich ist beschleunigen eines Kilogramm von Masse mit einer Rate von einem Messgerät pro Sekunde Quadrat in Richtung der angewendeten Kraft.[2] Die Einheiten "Meter pro Sekunde Quadrat" können als Veränderung in verstanden werden Geschwindigkeit pro Zeit, d. H. Eine Erhöhung der Geschwindigkeit um 1 Meter pro Sekunde pro Sekunde.

1946, Konférence Générale des Poids et Mesures (Cgpm) Auflösung 2 standardisierte die Krafteinheit in der MKS -Einheitensystem Um die Menge zu sein, die erforderlich ist, um 1 Kilogramm Masse mit einer Geschwindigkeit von 1 Meter pro Sekunde zu beschleunigen. 1948 übernahm die 9. CGPM -Resolution 7 den Namen Newton für diese Kraft.[3] Das MKS -System wurde dann zur Blaupause für das heutige SI -System von Einheiten. Der Newton wurde somit zur Standardeinheit der Gewalt in der Système international d'unités (Si) oder Internationales System der Einheiten.

Der Newton ist nach benannt Isaac Newton. Wie bei jedem Si Einheit, benannt nach einer Person, beginnt sein Symbol mit einer oberer Fall Brief (n), aber in vollem Umfang folgt es den Regeln für die Kapitalisierung von a gängiges Substantiv; d.h. "Newton"Wird zu Beginn eines Satzes und in Titeln aktiviert, ist aber ansonsten in niedrigerer Fall.

Formalerer Begriffe, Newtons zweites Bewegungsgesetz Gibt an, dass die auf ein Objekt ausgeübte Kraft direkt proportional zur Beschleunigung ist, die von diesem Objekt erworben wurde, nämlich:[4]

wo repräsentiert die Masse des Objekts einer Beschleunigung . Infolgedessen die Newton kann als Kilogramm definiert werden (), Meter (), und Sekunden () wie

Beispiele

Im Durchschnitt Schwerkraft auf der Erde (konventionell, g = 9.80665 Frau2) Eine Kilogrammmasse übt eine Kraft von etwa 9,8 Newtons aus. Ein Apfel in einem durchschnittlichen großen Ausübung macht etwa einen Newton der Kraft auf der Erdoberfläche aus, was wir als das Gewicht des Apfels auf der Erde messen.[5]

1 n = 0,10197 kg × 9,80665 m/s2    (0,10197 kg= 101,97 g).

Das Gewicht eines Durchschnittlicher Erwachsener übt eine Kraft von etwa 608 N aus.

608 n = 62 kg × 9,80665 m/s2 (wobei 62 kg die weltdurchschnittliche Masse für Erwachsene ist).[6]

Kilonewtons

A Karabiner benutzt in Klettern, mit einer Sicherheitsleistung von 26 kN entlang der Wirbelsäule mit geschlossenem Tor, 8 kN, wenn er senkrecht zur Wirbelsäule geladen ist, und 10 kN, wenn sie mit geöffnetem Tor entlang der Wirbelsäule geladen werden.

Es ist üblich, Kräfte zu sehen, die in Kilonewtons (KN) ausgedrückt werden, wo 1 kN = 1000 n. Zum Beispiel die Zugkraft von Eine Dampfzug der Klasse Y. Lokomotive und die Schub von einem F100 Jet Engine sind beide ungefähr 130 kN.

Ein Kilonewton, 1 kN, entspricht 102,0KGF, oder etwa 100 kg Last unter Erdgravitation.

1 kN = 102 kg × 9,81 m/s2.

Zum Beispiel eine Plattform, die zeigt, dass sie bei 72.000 Pfund mit 321 Kilonewtons bewertet wirdf) wird sicher eine 32.100-Kilogramm-Last (70.800 lb) unterstützen.

Die Spezifikationen in Kilonewtons sind in Sicherheitsspezifikationen für:

Umrechnungsfaktoren

Krafteinheiten
Newton
(Si Einheit)		 Dyne Kilogramm-Kraft,
Kilopond		 Pfund Poundal
1 n ≡ 1 kg≤m/s2 = 105 Dyn ≈ 0,10197 KP ≈ 0,22481 LBF ≈ 7,2330 PDL
1 Dyn = 10–5 N ≡ 1 g⋅cm/s2 ≈ 1.0197×10–6 KP ≈ 2.2481×10–6 LBF ≈ 7.2330×10–5 PDL
1 KP = 9.80665 N = 980665 Dyn ≡ gn × 1 kg ≈ 2.2046 LBF ≈ 70.932 PDL
1 lbf ≈ 4.448222 N ≈ 444822 Dyn ≈ 0,45359 KP ≡ gn × 1 Pfund ≈ 32.174 PDL 
1 PDL ≈ 0,138255 N ≈ 13825 Dyn ≈ 0,014098 KP ≈ 0,031081 LBF ≡ 1 LBogeft/s2
Der Wert von gn Wie in der offiziellen Definition der Kilogrammkraft verwendet, wird hier für alle Gravitationseinheiten verwendet.
Drei Ansätze für Einheiten von Massen und Kraft oder Gewicht[7][8]
Base Macht Gewicht Masse
2. Bewegungsgesetz m = F/a F = W ⋅ a/g F = m ⋅ a
System BG Gm EE M Ae CGS MTS Si
Beschleunigung (a)) ft/s2 Frau2 ft/s2 Frau2 ft/s2 Mädchen Frau2 Frau2
Masse (m)) Schnecke hyl Pfund-Masse Kilogramm Pfund Gramm Tonne Kilogramm
Macht (F),
Gewicht (W))		 Pfund Kilopond Pfund Kilopond Poundal Dyne Sthène Newton
Druck (p)) Pfund pro Quadratzoll Technische Atmosphäre Pfundkraft pro Quadratzoll Standardatmosphäre Pfund pro Quadratfuß Barye Kuchen Pascal
Standardpräfixe für die metrischen Maßeinheiten (Mehrfach)
Präfixname N / A Deka Hekto- Kilo- Mega- Giga Tera- Peta- Exa- Zetta- Yotta
Präfix -Symbol DA- h- k- M- G- T- P- E- Z- Y-
Faktor 100 101 102 103 106 109 1012 1015 1018 1021 1024
Standardpräfixe für die metrischen Maßeinheiten (Submultiples)
Präfixname N / A entschlossen Centi- Milli- Mikro- Nano- Pico- Femto- Atto- Zepto- Yocto-
Präfix -Symbol d- c- m- μ- n- p- f- a- Z- y-
Faktor 100 10–1 10–2 10–3 10–6 10–9 10–12 10–15 10–18 10–21 10–24

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Das internationale System der Einheiten - 9. Ausgabe - Text in Englisch (9 ed.). Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). 2019. p. 137.
  2. ^ "Newton | Messeinheit". Enzyklopädie Britannica. Archiviert vom Original am 2019-09-27. Abgerufen 2019-09-27.
  3. ^ Internationales Büro für Gewichte und Maßnahmen (1977), Das internationale Einheitensystem (3. Aufl.), US -Handel der US -Handel, Nationales Bureau of Standards, p. 17,, ISBN 0745649742, archiviert vom Original am 2016-05-11, abgerufen 2015-11-15.
  4. ^ "Tabelle 3. Kohärent abgeleitete Einheiten im SI mit besonderen Namen und Symbolen". Das internationale Einheitensystem (SI). Internationales Büro für Gewichte und Maßnahmen. 2006. archiviert von das Original am 2007-06-18.
  5. ^ Whitbread BSC (Hons) MSC Dippion, Daisy. "Wie viel kostet 100 Gramm?". Archiviert from the original on 24 October 2017. Abgerufen 22. September 2020.
  6. ^ Walpole, Sarah Catherine; Prieto-Merino, David; Edwards, Phillip; Cleland, John; Stevens, Gretchen; Roberts, Ian (2012). "Das Gewicht der Nationen: Eine Schätzung der erwachsenen menschlichen Biomasse". BMC öffentliche Gesundheit. 12 (12): 439. doi:10.1186/1471-2458-12-439. PMC 3408371. PMID 22709383.
  7. ^ Comings, E. W. (1940). "Englisch Engineering -Einheiten und ihre Dimensionen". Chemie für Industrie und Ingenieurwesen. 32 (7): 984–987. doi:10.1021/IE50367A028.
  8. ^ Klinkenberg, Adrian (1969). "Das amerikanische Engineering -System der Einheiten und seine dimensionale konstante G.c". Chemie für Industrie und Ingenieurwesen. 61 (4): 53–59. doi:10.1021/IE50712A010.