Перевод единиц измерения силы. Обозначения единиц измерения величины силы. Фунт-сила, грамм-сила, килограмм-сила, тонна-сила, Ньютон, дина, паундаль.
|
Единица измерения силы, теория и онлайн калькуляторы
Одним из основных законов классической динамики является второй закон Ньютона. Он содержит две величины, которые нельзя выразить только при помощи кинематических величин. Этими величинами являются сила и масса. Данные величины равноправны. Каждую из них можно считать основной как силу, так и массу. Избрав для единицы одной из них эталон, получают единицу для другой, применяя второй закон Ньютона. Так можно получить две разные системы единиц, в одной из них (метрической) основными единицами служат единицы массы, а единицы силы считаются производными. Причиной выбора единиц массы как основным в первую очередь служит то, что для массы проще создать эталон.
Ньютон — единица измерения силы в системе СИ
На сегодняшний момент в физике используют Международную систему единиц (СИ) в которой ньютон — единица измерения силы. Один ньютон (1Н) — это сила, сообщающая телу, имеющему массу в 1 килограмм, ускорение равное 1 метру, деленному на секунду в квадрате в направлении действия силы:
\[1Н=1кг\cdot 1\frac{м}{с^2}.\]Ньютон является производной единицей в СИ.
Первоначально единицу силы как сформулировано выше приняли для системы единиц МКС (метр-килограмм-секунда) в 1946 г. Немного позднее единицу силы назвали ньютоном (в 1948 г). В системе СИ ньютон — единица измерения силы с 1960 года. Очевидно, что свое имя единица силы получила в честь английского ученого И. Ньютона, основателя классической динамики. Ньютон в своих разработках не использовал единиц измерения силы, рассматривая ее как абстракцию.
При вычислениях часто используют кратные и дольные единицы силы, применяя стандартные приставки системы СИ, например: $1кН={10}^3Н;;\ 1нН={10}^{-9}Н;;\ 1МН={10}^6Н.$
Единицы измерения силы в других системах единиц
Долгое время, и иногда сейчас, в физике используют систему единиц, называемую СГС. В этой системе единицей длины является сантиметр (см), единицей массы — грамм (г), единицей времени стала секунда (с). В системе СГС единицей силы является дина (дин). Одна дина — это сила, сообщающая телу массой 1 г ускорение, равное 1$\frac{см}{с^2}$. Дина является очень маленькой единицей силы. Ньютон и дина соотносятся как:
\[1Н={10}^5дин.\]
В технических расчетах используют еще одну единицу измерения силы, которую называют килограмм — сила (кгс). 1 кгс — это сила, с которой Земля действует на эталонную массу в один килограмм, притягивая ее.
\[1Н\approx 0,10197162\ кгс.\]
В России килограмм-сила используется как внесистемная единица измерения силы, ее рекомендуют использовать там, где численные значения силы невозможно или нерационально выражать в СИ.
Примеры задач с решением
Пример 1Задание. Тело падает на Землю с высоты $h$. Масса тела равна $m$. Удар длится время $\Delta t$. Какова с
Ньютон (единица измерения) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон.Нью́то́н (русское обозначение: Н; международное: N) — единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ).
Ньютон — производная единица. Исходя из второго закона Ньютона она определяется как сила, изменяющая за 1 секунду скорость тела массой 1 кг на 1 м/с в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с2.
В соответствии с общими правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы ньютон пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием ньютона. Например, обозначение единицы момента силы ньютон-метр записывается как Н·м.
История
Определение единицы силы, как силы, придающей телу с массой 1 килограмм ускорение в 1 метр в секунду за секунду, было принято для системы единиц МКС Международным комитетом мер и весов (МКМВ) в 1946 году. В 1948 году IX Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) ратифицировала данное решение МКМВ и утвердила для этой единицы наименование «ньютон». В Международной системе единиц (СИ) ньютон стал использоваться с момента её принятия XI ГКМВ в 1960 году[1][2].
Единица названа в честь английского физика Исаака Ньютона, открывшего законы движения и связавшего понятия силы, массы и ускорения. В своих работах, однако, Исаак Ньютон не вводил единиц измерения силы и рассматривал её как абстрактное явление.[3] Измерять силу в ньютонах стали спустя более чем два века после смерти великого учёного, когда была принята система СИ.
Видео по теме
Связь с другими единицами
С другими единицами измерения силы ньютон связывают следующие выражения:
- 1 Н = 105дин.
- 1 Н ≈ 0,10197162 кгс.
- 1 Н = 10−3стен.
- 1 Н ≈ 8,262619·10−45Fp.
- 1 Н ≈ 0,224808943 lbf.
- 1 Н ≈ 7,233013851 pdl.
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Н | деканьютон | даН | daN | 10−1 Н | дециньютон | дН | dN |
| 102 Н | гектоньютон | гН | hN | 10−2 Н | сантиньютон | сН | cN |
| 103 Н | килоньютон | кН | kN | 10−3 Н | миллиньютон | мН | mN |
| 106 Н | меганьютон | МН | MN | 10−6 Н | микроньютон | мкН | µN |
| 109 Н | гиганьютон | ГН | GN | 10−9 Н | наноньютон | нН | nN |
| 1012 Н | тераньютон | ТН | TN | 10−12 Н | пиконьютон | пН | pN |
| 1015 Н | петаньютон | ПН | PN | 10−15 Н | фемтоньютон | фН | fN |
| 1018 Н | эксаньютон | ЭН | EN | 10−18 Н | аттоньютон | аН | aN |
| 1021 Н | зеттаньютон | ЗН | ZN | 10−21 Н | зептоньютон | зН | zN |
| 1024 Н | иоттаньютон | ИН | YN | 10−24 Н | иоктоньютон | иН | yN |
| применять не рекомендуется | |||||||
Примеры
| Описание | Значение |
|---|---|
| Сила, действующая на электрон со стороны ядра атома водорода | 3,6967·10−10 Н |
| Сила, которая давила бы на солнечный парус спутника Космос 1 в случае его успешного запуска | 3,5343·10−3 Н |
| Вес тела массой 102 г (т. е. сила тяжести, действующая на это тело на поверхности Земли) | 1 Н |
| Сила тяжести, действующая на человека массой 70 кг | 686 Н |
| Суммарная сила давления воздуха на тело человека[4] (при нормальных условиях) | 202 650 Н |
Примечания
Дина (единица измерения) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Дина.Ди́на (от греч. δύναμις — сила, русское обозначение: дин, международное обозначение: dyn) — единица силы в системе единиц СГС. Одна дина численно равна силе, которая сообщает телу массой в 1 грамм ускорение в 1 см/с². 1 дин = 1 г·см/с2 = 10-5H = 1,0197·10-6кгс[1][2].
| Кратные | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 дин | декадина | дадин | dadyn | 10−1 дин | децидина | ддин | ddyn |
| 102 дин | гектодина | гдин | hdyn | 10−2 дин | сантидина | сдин | cdyn |
| 103 дин | килодина | кдин | kdyn | 10−3 дин | миллидина | мдин | mdyn |
| 106 дин | мегадина | Мдин | Mdyn | 10−6 дин | микродина | мкдин | µdyn |
| 109 дин | гигадина | Гдин | Gdyn | 10−9 дин | нанодина | ндин | ndyn |
| 1012 дин | терадина | Тдин | Tdyn | 10−12 дин | пикодина | пдин | pdyn |
| 1015 дин | петадина | Пдин | Pdyn | 10−15 дин | фемтодина | фдин | fdyn |
| 1018 дин | эксадина | Эдин | Edyn | 10−18 дин | адин | adyn | |
| 1021 дин | зеттадина | Здин | Zdyn | 10−21 дин | зептодина | здин | zdyn |
| 1024 дин | иоттадина | Идин | Ydyn | 10−24 дин | иоктодина | идин | ydyn |
| применять не рекомендуется | |||||||
Единицы измерения силы в системе СИ. Сила в ньютонах
Каждый школьник знает, что значения всех физических величин в настоящее время представлены стандартами Международной системы единиц, или СИ. Одной из важных величин в физике является сила. Рассмотрим вопрос, какова ее единица измерения в СИ, а также в других часто используемых системах.
Что такое сила?
Прежде чем рассматривать вопрос единицы измерения силы в системе СИ, разберемся с самим понятием силы.
В классической физике под ней понимают величину, которая способна изменять характер движения некоторого объекта, например направление его движения или скорость. Эта физическая величина вместе с энергией определяет интенсивность любых взаимодействий, которые существуют в природе.
Когда говорят о силе, то принято ее рассматривать с двух точек зрения:
- Природа происхождения силы, например гравитационная, электрическая или механическая.
- Результат ее действия, то есть как она повлияла на движение объекта. В данном понимании имеют в виду использование второго закона Ньютона.
Примерами проявления силы в действии являются движение автомобиля (механическая сила, заставляющая вращать его колеса) или падение мяча с некоторой высоты (сила земного притяжения).
Историческая справка
Появление концепции силы относится ко временам философов Древней Греции. В частности, Архимед полагал, что любое тело пребывает в состоянии покоя, если на него не оказывают воздействие остальные тела, то есть философ рассматривал силу в статике.
Первое определение этой физической величины с динамических позиций приписывается Галилею (XVII век), который, в отличие от Архимеда, полагал, что отсутствие взаимодействия с другими объектами рассматриваемого тела не будет менять его инерционное движение.
Современную концепцию силы развил в своих трудах Исаак Ньютон. Он подробно определил это понятие, включив его во все законы классической механики. Так, Ньютон определил, что интенсивность взаимодействия абсолютно любых тел, имеющих конечную массу, уменьшается, как квадрат расстояния (закон всемирного тяготения). Только спустя один век (конец XVIII в.) Генри Кавендиш, используя крутильные весы, смог измерить гравитационную постоянную, которая была введена Ньютоном. За перечисленные заслуги Ньютона в физике, единица измерения силы в системе СИ получила название по его фамилии.
В современной физике понятие силы используется главным образом для описания макроскопических объектов. В квантовой механике и физике элементарных частиц чаще оперируют концепцией «энергия».
Международная система единиц и Ньютон
Под этим названием понимают систему мер и величин, которая кратко обозначается СИ (с франц. Système International). В ее основу положены 7 основных физических величин (ампер, кельвин, секунда, кандела, килограмм, метр и моль). СИ была принята в 1960 году, а в 1971 году в нее была добавлена последняя фундаментальная величина «моль».
В системе СИ единица измерения силы — ньютон. Под ним понимают такую категорию, которая, действуя на тело с массой 1 кг, ускоряет его движение на 1 м/с за каждую секунду времени. В русском языке принято обозначение ньютона [Н], на латинице же оно записывается как [N].
Применение утвержденных в СИ приставок к основным единицам измерения позволяет получить их дробные или большие значения. Для силы это могут быть, например, мкН (микроньютон, 1 мкН = 10-6 Н), мН (миллиньютон, 1 мН = 10-3 Н) или кН (килоньютон, в ньютонах это 1000 Н).
Любопытно отметить, что ньютон не входит в число 7 фундаментальных единиц измерения силы в системе СИ, поэтому он является производной единицей. В частности, 1 [Н] = 1 [кг*м/с2], то есть он выражается через килограмм (масса), метр (расстояние) и секунду (время).
Работа силы в системе СИ
Выше уже было упомянуто, что концепции силы и энергии тесно связаны друг с другом. Эту связь наглядно можно выразить через работу. В физике работа — это величина, получаемая в результате произведения модуля силы, которая действует на тело в направлении его перемещения, на это самое перемещение. В математическом виде можно записать: A = F*l, где F — модель силы, l — расстояние, на которое переместилось тело в результате действия F.
В СИ сила в ньютонах измеряется, а расстояние в метрах, поэтому работа будет выражаться в Н*м. Однако эта величина имеет собственное название: джоуль (Дж), то есть она выражается в тех же единицах, что и энергия.
Каким прибором измеряют силу?
Для измерения силы в ньютонах, килоньютонах, миллиньютонах используют прибор, который называется динамометр. Изобретен он был еще Исааком Ньютоном. Прибор представляет собой пружину, закрепленную на градуированной линейке. Поскольку растяжение пружины описывается законом Гука, то есть является упругим, то сила всегда прямо пропорциональна величине удлинения пружины. Этот факт и используется в динамометре при его градуировке.
Помимо динамометра для измерения слишком маленьких сил используют крутильные весы, основным элементом работы которых является так называемый крутильный маятник. Измерение силы с помощью этих весов основано на упругой сдвиговой деформации рабочего элемента.
Сила в других системах единиц
Система СИ используется во всем мире и во всех областях исследования, тем не менее, в некоторых сферах в виду исторических причин или простого удобства применения продолжают указываться единицы измерения из других систем. Перевод всех их в единицы СИ также стандартизированы.
Одной из популярных является система СГС (сантиметр, грамм, секунда). Эта система была предложена еще в 1832 году немецким ученым Гауссом. В ней сила измеряется в динах (дин), 1 дин эквивалентна 10-5 ньютонов. СГС часто используется для описания электромагнитных явлений, поскольку в ее форме представления многие законы выглядят проще, чем в единицах СИ.
Еще одна система единиц, которую принято называть технической, часто использовалась для описания процессов инженерии. В ней сила является фундаментальной единицей, через которую определяется масса. Называется она килограмм-силой или килопондом. Килограмм-сила представляет собой такую интенсивность воздействия на тело массой 1 кг, которая равна силе гравитационного притяжения этого тела Землей, то есть 1 килопонд = 9,81 ньютона. С появлением СИ техническая система единиц практически перестала использоваться.
единица измерения силы — это… Что такое единица измерения силы?
- единица измерения силы
- n
gener. krachtseenheid
- единица измерения
- единица крупного рогатого скота
Смотреть что такое «единица измерения силы» в других словарях:
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
Дина (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Дина. Дина (обозначение: дин, dyn; от греч. δύναμις сила) единица измерения силы в системе единиц СГС. 1 дина равна силе, которая, воздействуя на массу в 1 г, сообщает ей ускорение 1 см… … Википедия
Свеча (единица измерения) — Кандела (обозначение: кд, cd) одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом… … Википедия
Джоуль (единица измерения) — Эта статья о единице измерения, статья об учёном физике: Джоуль, Джеймс Прескотт Джоуль (обозначение: Дж, J) единица измерения работы и энергии в системе СИ. Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному… … Википедия
Гильберт (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Гильберт. Гильберт (обозначение: Гб, Gi) единица измерения магнитодвижущей силы в системе СГС. Названа в честь Уильяма Гильберта … Википедия
Стокс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Стокс. Стокс единица кинематической вязкости, входящая в систему единиц СГС. Названа в честь Дж. Г. Стокса. Международное обозначение St. Для обозначения в русском языке используется Ст.… … Википедия
ИЗМЕРЕНИЯ И ВЗВЕШИВАНИЕ — Измерения служат для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины. Не производя измерений, нельзя охарактеризовать физическую величину количественно. Чисто словесные определения низкая или высокая… … Энциклопедия Кольера
единица — ы; ж. 1. Первое, наименьшее целое число в десятке; цифра 1 (один), его обозначающая. // Количество, равное одному. Номер квартиры оказался на несколько единиц меньше того, что он искал. На табло мелькали единицы, десятки. 2. мн.: единицы, ниц.… … Энциклопедический словарь
единица — ы; ж. см. тж. единичка 1) а) Первое, наименьшее целое число в десятке; цифра 1 (один), его обозначающая. б) отт. Количество, равное одному. Номер квартиры оказался на несколько единиц меньше того, что он искал. На табло мелькали единицы, десятки … Словарь многих выражений
Единицы измерения — В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин[1]) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Использование термина единица измерения противоречит рекомендациям метрологических… … Википедия
Ньютон (единица) — Ньютон (обозначение: Н, N) единица измерения силы в системе СИ. 1 ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Единица названа в честь английского физика Исаака… … Википедия
Книги
- Вольт, Евгений Стаховский. Вольт (русское обозначение: В; международное: V) – в Международной системе единиц (СИ) единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и… Подробнее Купить за 49 руб аудиокнига
- Джоуль, Евгений Стаховский. Джоуль – единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц. Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложениясилы, равной одному ньютону,… Подробнее Купить за 49 руб аудиокнига
единица (измерения) силы — с немецкого на русский
См. также в других словарях:
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
Дина (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Дина. Дина (обозначение: дин, dyn; от греч. δύναμις сила) единица измерения силы в системе единиц СГС. 1 дина равна силе, которая, воздействуя на массу в 1 г, сообщает ей ускорение 1 см… … Википедия
Свеча (единица измерения) — Кандела (обозначение: кд, cd) одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом… … Википедия
Джоуль (единица измерения) — Эта статья о единице измерения, статья об учёном физике: Джоуль, Джеймс Прескотт Джоуль (обозначение: Дж, J) единица измерения работы и энергии в системе СИ. Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному… … Википедия
Гильберт (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Гильберт. Гильберт (обозначение: Гб, Gi) единица измерения магнитодвижущей силы в системе СГС. Названа в честь Уильяма Гильберта … Википедия
Стокс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Стокс. Стокс единица кинематической вязкости, входящая в систему единиц СГС. Названа в честь Дж. Г. Стокса. Международное обозначение St. Для обозначения в русском языке используется Ст.… … Википедия
ИЗМЕРЕНИЯ И ВЗВЕШИВАНИЕ — Измерения служат для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины. Не производя измерений, нельзя охарактеризовать физическую величину количественно. Чисто словесные определения низкая или высокая… … Энциклопедия Кольера
единица — ы; ж. 1. Первое, наименьшее целое число в десятке; цифра 1 (один), его обозначающая. // Количество, равное одному. Номер квартиры оказался на несколько единиц меньше того, что он искал. На табло мелькали единицы, десятки. 2. мн.: единицы, ниц.… … Энциклопедический словарь
единица — ы; ж. см. тж. единичка 1) а) Первое, наименьшее целое число в десятке; цифра 1 (один), его обозначающая. б) отт. Количество, равное одному. Номер квартиры оказался на несколько единиц меньше того, что он искал. На табло мелькали единицы, десятки … Словарь многих выражений
Единицы измерения — В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин[1]) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Использование термина единица измерения противоречит рекомендациям метрологических… … Википедия
Ньютон (единица) — Ньютон (обозначение: Н, N) единица измерения силы в системе СИ. 1 ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Единица названа в честь английского физика Исаака… … Википедия
Книги
- Вольт, Евгений Стаховский. Вольт (русское обозначение: В; международное: V) – в Международной системе единиц (СИ) единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и… Подробнее Купить за 49 руб аудиокнига
- Джоуль, Евгений Стаховский. Джоуль – единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц. Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложениясилы, равной одному ньютону,… Подробнее Купить за 49 руб аудиокнига