в чем измеряются ньютоны
Ньютон
Ньютон.
Ньютон – единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Имеет русское обозначение – Н и международное обозначение – N.
Другие единицы измерения
Ньютон, как единица измерения:
Ньютон – единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Исаака Ньютона. Ньютон – производная единица.
Ньютон как единица измерения имеет русское обозначение – Н и международное обозначение – N.
Исходя из второго закона Ньютона сила в 1 ньютон (Н) определяется как сила, изменяющая за 1 секунду скорость тела массой 1 кг на 1 м/с в направлении действия силы.
Исходя из представленных определений можно обнаружить связь ньютона с силой тяжести. Оказывается на тело весом в 102 грамма действует сила тяжести как раз в 1 ньютон, а следовательно сила тяжести действующая на тело массой 1 килограмм равна 9,8 Н.
Применение ньютона:
В ньютонах измеряют силу.
Представление ньютона в других единицах измерения – формулы:
Через основные единицы системы СИ ньютон выражается следующим образом:
Перевод ньютона в другие единицы измерения:
1 Н ≈ 0,10197162 кгс.
Кратные и дольные единицы ньютона:
Кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 Н | деканьютон | даН | daN | 10 −1 Н | дециньютон | дН | dN |
| 10 2 Н | гектоньютон | гН | hN | 10 −2 Н | сантиньютон | сН | cN |
| 10 3 Н | килоньютон | кН | kN | 10 −3 Н | миллиньютон | мН | mN |
| 10 6 Н | меганьютон | МН | MN | 10 −6 Н | микроньютон | мкН | µN |
| 10 9 Н | гиганьютон | ГН | GN | 10 −9 Н | наноньютон | нН | nN |
| 10 12 Н | тераньютон | ТН | TN | 10 −12 Н | пиконьютон | пН | pN |
| 10 15 Н | петаньютон | ПН | PN | 10 −15 Н | фемтоньютон | фН | fN |
| 10 18 Н | эксаньютон | ЭН | EN | 10 −18 Н | аттоньютон | аН | aN |
| 10 21 Н | зеттаньютон | ЗН | ZN | 10 −21 Н | зептоньютон | зН | zN |
| 10 24 Н | иоттаньютон | ИН | YN | 10 −24 Н | иоктоньютон | иН | yN |
Интересные примеры:
Сила тяжести, действующая на человека массой 70 кг – 686 Н.
Вес тела массой 102 грамма (т. е. сила тяжести, действующая на это тело на поверхности Земли ) составляет 1 Н.
Сила, действующая на электрон со стороны ядра атома водорода, составляет 3,6967⋅10 −10 Н.
Ньютон (единица измерения)
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. [1] Измерять силу в ньютонах стали спустя более чем два века после смерти великого учёного, когда была принята система СИ.
Содержание
Связь с другими единицами
С другими единицами измерения силы ньютон связывают следующие выражения:
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 Н | деканьютон | даН | daN | 10 −1 Н | дециньютон | дН | dN |
| 10 2 Н | гектоньютон | гН | hN | 10 −2 Н | сантиньютон | сН | cN |
| 10 3 Н | килоньютон | кН | kN | 10 −3 Н | миллиньютон | мН | mN |
| 10 6 Н | меганьютон | МН | MN | 10 −6 Н | микроньютон | мкН | µN |
| 10 9 Н | гиганьютон | ГН | GN | 10 −9 Н | наноньютон | нН | nN |
| 10 12 Н | тераньютон | ТН | TN | 10 −12 Н | пиконьютон | пН | pN |
| 10 15 Н | петаньютон | ПН | PN | 10 −15 Н | фемтоньютон | фН | fN |
| 10 18 Н | эксаньютон | ЭН | EN | 10 −18 Н | аттоньютон | аН | aN |
| 10 21 Н | зеттаньютон | ЗН | ZN | 10 −21 Н | зептоньютон | зН | zN |
| 10 24 Н | йоттаньютон | ИН | YN | 10 −24 Н | йоктоньютон | 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 гравитации, действующая на это тело на поверхности Земли) | 1 Н |
| Сила притяжения, действующая на человека массой 70 кг | 686 Н |
| Суммарная сила давления воздуха на тело человека [2] (при нормальных условиях) | 202 650 Н |
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Ньютон (единица измерения)» в других словарях:
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
Единица измерения Сименс — Сименс (обозначение: См, S) единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому. До Второй мировой войны (в СССР до 1960 х годов) сименсом называлась единица электрического сопротивления, соответсвующая сопротивлению … Википедия
Тесла (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого… … Википедия
Зиверт (единица измерения) — Зиверт (обозначение: Зв, Sv) единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт это количество энергии, поглощённое килограммом… … Википедия
Беккерель (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Беккерель. Беккерель (обозначение: Бк, Bq) единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в… … Википедия
Сименс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сименс. Сименс (русское обозначение: См; международное обозначение: S) единица измерения электрической проводимости в Международной системе единиц (СИ), величина обратная ому. Через другие… … Википедия
Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… … Википедия
Грей (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Грей. Грей (обозначение: Гр, Gy) единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате… … Википедия
Вебер (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Вебер. Вебер (обозначение: Вб, Wb) единица измерения магнитного потока в системе СИ. По определению, изменение магнитного потока через замкнутый контур со скоростью один вебер в секунду наводит в… … Википедия
Генри (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Генри. Генри (русское обозначение: Гн; международное: H) единица измерения индуктивности в Международной системе единиц (СИ). Цепь имеет индуктивность один генри, если изменение тока со скоростью… … Википедия
Ньютон (единица измерения)
Ньютон — производная единица измерения силы в системе СИ, названа по имени физика Исаака Ньютона.
Содержание
[править] Общее описание
Ньютон определяется как сила, которая придает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с². Другая трактовка — сила, действующая на тело массой 1 кг в течение 1 с и меняет его скорость на 1 м/с
1 Н = 1 кг۰м/c 2 1 Н = 10 5 дин.
Формула для расчета силы в Ньютонах:
F = ma; где: F — сила в Ньютонах; m — масса в килограммах; a — ускорение (м/c²)
Таким образом, на тело массой 1 кг, что находится в свободном падении (а=9,8 м/с²), действует сила F=1×9,8=9,8 ньютона. Если на 1 кг действует сила 9,8 ньютона, тогда 1 ньютон в 9,8 раз меньше килограмма и равен 0,102 кг неуравновешенной силы.
Чтобы «пощупать» силу в один ньютон, нужно поднять массу равную 102 граммам, чтобы она оказалась на высоте 1 метра ровно за 1,41 секунды и траектория этого движения — луч перпендикулярный земле. При этом ключевым является время, когда тело окажется на данной высоте (1,41 с). Даже если мы приложим значительную силу, в начале движения (a — приближается к бесконечности), для достижения условия высоты 1 метра на 1,41 с, должен существовать длительный промежуток времени, когда а равно нулю, или приобретает минусовое значение (или меняет свое направление), которое будет влиять на конечный средний результат силы — 1 ньютон в заданной траектории.
[править] Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
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.
Вам будет интересно: Грюнвальд. Великая война 1409-1411 годов. Причины и итоги
Когда говорят о силе, то принято ее рассматривать с двух точек зрения:
Вам будет интересно: Институт Сурикова. Московский государственный академический художественный институт имени В. И. Сурикова
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».
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
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
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 является производной единицей в СИ.
Единицы измерения силы в других системах единиц
\[1Н\approx 0,10197162\ кгс.\]
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
Решение. Сделаем рисунок.
Тело падает на Землю, так как на него действует сила тяжести. За основу решения задачи примем уравнение движения материальной точки (второй закон Ньютона) в виде:
\[\left\langle F\right\rangle =\frac<\Delta p><\Delta t>\left(1.1\right),\]
Из формулы (1.2) выразим скорость, с которой тело подлетает к поверхности Земли:
Подставим единицы измерения величин в правую часть полученного выражения:
Задание. Какова сила притяжения двух одинаковых шаров массы которых по одному килограмму, если их центры находятся на расстоянии 1 м?
Решение. Для шаров закон гравитации можно записать в виде: