مبدل نیرو
نیرو — از سیب نیوتن تا سیاهچالهها
بر واحدهای نیرو در مهندسی، فیزیک و فضا مسلط شوید. از نیوتن تا پوند-نیرو، داین تا نیروهای گرانشی، با اطمینان تبدیل کنید و معنای اعداد را درک کنید.
مبانی نیرو
قانون دوم نیوتن
F = ma اساس دینامیک است. ۱ نیوتن به ۱ کیلوگرم شتاب ۱ متر بر مجذور ثانیه میدهد. هر نیرویی که احساس میکنید، جرمی است که در برابر شتاب مقاومت میکند.
- ۱ نیوتن = ۱ کیلوگرم·متر/ثانیه²
- نیروی دو برابر → شتاب دو برابر
- نیرو یک بردار است (جهت دارد)
- نیروی خالص حرکت را تعیین میکند
نیرو در مقابل وزن
وزن نیروی گرانشی است: W = mg. جرم شما ثابت است، اما وزن با گرانش تغییر میکند. در ماه، وزن شما ۱/۶ وزن شما در زمین است.
- جرم (کیلوگرم) ≠ وزن (نیوتن)
- وزن = جرم × گرانش
- ۱ کیلوگرم-نیرو = ۹.۸۱ نیوتن در زمین
- بیوزنی در مدار = هنوز جرم دارید
انواع نیروها
نیروهای تماسی اشیاء را لمس میکنند (اصطکاک، کشش). نیروهای غیر تماسی از راه دور عمل میکنند (گرانش، مغناطیس، الکتریسیته).
- کشش در امتداد طنابها/کابلها میکشد
- اصطکاک با حرکت مخالفت میکند
- نیروی عمودی عمود بر سطوح است
- گرانش همیشه جاذبه است، هرگز دافعه نیست
- ۱ نیوتن = نیروی لازم برای شتاب دادن به ۱ کیلوگرم با سرعت ۱ متر بر مجذور ثانیه
- نیرو = جرم × شتاب (F = ma)
- وزن نیرو است، جرم نیست (W = mg)
- نیروها به صورت برداری جمع میشوند (مقدار + جهت)
توضیح سیستمهای واحد
SI/متریک — مطلق
نیوتن (N) واحد پایه SI است. از ثابتهای بنیادی تعریف شده است: کیلوگرم، متر، ثانیه. در تمام کارهای علمی استفاده میشود.
- ۱ نیوتن = ۱ کیلوگرم·متر/ثانیه² (دقیق)
- کیلونیوتن، مگانیوتن برای نیروهای بزرگ
- میلینیوتن، میکرونیوتن برای کارهای دقیق
- جهانی در مهندسی/فیزیک
واحدهای گرانشی
واحدهای نیرو بر اساس گرانش زمین. ۱ کیلوگرم-نیرو = نیروی لازم برای نگه داشتن ۱ کیلوگرم در برابر گرانش. شهودی اما وابسته به مکان.
- کیلوگرم-نیرو = ۹.۸۱ نیوتن
- پوند-نیرو = ۴.۴۵ نیوتن
- تن-نیرو (متریک/کوتاه/بلند)
- گرانش در زمین ±۰.۵٪ متغیر است
CGS و تخصصی
داین (CGS) برای نیروهای کوچک: ۱ داین = ۱۰⁻⁵ نیوتن. پوندال (مطلق امپریال) به ندرت استفاده میشود. نیروهای اتمی/پلانک برای مقیاسهای کوانتومی.
- ۱ داین = ۱ گرم·سانتیمتر/ثانیه²
- پوندال = ۱ پوند·فوت/ثانیه² (مطلق)
- واحد اتمی ≈ ۸.۲×۱۰⁻⁸ نیوتن
- نیروی پلانک ≈ ۱.۲×۱۰⁴⁴ نیوتن
فیزیک نیرو
سه قانون نیوتن
اول: اشیاء در برابر تغییر مقاومت میکنند (اینرسی). دوم: F=ma آن را کمیسازی میکند. سوم: هر عملی عکسالعملی مساوی و مخالف دارد.
- قانون ۱: بدون نیروی خالص ← بدون شتاب
- قانون ۲: F = ma (نیوتن را تعریف میکند)
- قانون ۳: جفتهای عمل-عکسالعمل
- قوانین تمام حرکتهای کلاسیک را پیشبینی میکنند
جمع برداری
نیروها به صورت برداری ترکیب میشوند، نه به صورت جمع ساده. دو نیروی ۱۰ نیوتنی با زاویه ۹۰ درجه، ۱۴.۱ نیوتن (√۲۰۰) نیرو ایجاد میکنند، نه ۲۰ نیوتن.
- مقدار + جهت مورد نیاز است
- برای عمود بودن از قضیه فیثاغورس استفاده کنید
- نیروهای موازی مستقیماً جمع/تفریق میشوند
- تعادل: نیروی خالص = ۰
نیروهای بنیادی
چهار نیروی بنیادی بر جهان حاکم هستند: گرانش، الکترومغناطیس، هستهای قوی، هستهای ضعیف. هر چیز دیگری ترکیبی از اینهاست.
- گرانش: ضعیفترین، برد بینهایت
- الکترومغناطیس: بارها، شیمی
- قوی: کوارکها را در پروتونها به هم متصل میکند
- ضعیف: واپاشی رادیواکتیو
معیارهای نیرو
| زمینه | نیرو | یادداشتها |
|---|---|---|
| راه رفتن حشره | حدود ۰.۰۰۱ نیوتن | مقیاس میکرونیوتن |
| فشار دادن دکمه | حدود ۱ نیوتن | فشار سبک انگشت |
| دست دادن | حدود ۱۰۰ نیوتن | گرفتن محکم |
| وزن یک شخص (۷۰ کیلوگرم) | حدود ۶۸۶ نیوتن | تقریباً ۱۵۰ پوند-نیرو |
| نیروی پیشرانش موتور خودرو | حدود ۵ کیلونیوتن | ۱۰۰ اسب بخار در سرعت بزرگراه |
| وزن فیل | حدود ۵۰ کیلونیوتن | حیوان ۵ تنی |
| نیروی پیشرانش موتور جت | حدود ۲۰۰ کیلونیوتن | تجاری مدرن |
| موتور راکت | حدود ۱۰ مگانیوتن | موتور اصلی شاتل فضایی |
| کشش کابل پل | حدود ۱۰۰ مگانیوتن | مقیاس Golden Gate |
| برخورد سیارک (Chicxulub) | حدود ۱۰²³ نیوتن | دایناسورها را کشت |
مقایسه نیرو: نیوتن در مقابل پوند-نیرو
| نیوتن (N) | پوند-نیرو (lbf) | مثال |
|---|---|---|
| ۱ نیوتن | ۰.۲۲۵ پوند-نیرو | وزن سیب |
| ۴.۴۵ نیوتن | ۱ پوند-نیرو | ۱ پوند در زمین |
| ۱۰ نیوتن | ۲.۲۵ پوند-نیرو | وزن ۱ کیلوگرم |
| ۱۰۰ نیوتن | ۲۲.۵ پوند-نیرو | دست دادن محکم |
| ۱ کیلونیوتن | ۲۲۵ پوند-نیرو | موتور خودروی کوچک |
| ۱۰ کیلونیوتن | ۲,۲۴۸ پوند-نیرو | وزن ۱ تن |
| ۱۰۰ کیلونیوتن | ۲۲,۴۸۱ پوند-نیرو | وزن کامیون |
| ۱ مگانیوتن | ۲۲۴,۸۰۹ پوند-نیرو | ظرفیت جرثقیل بزرگ |
کاربردهای دنیای واقعی
مهندسی سازه
ساختمانها نیروهای عظیمی را تحمل میکنند: باد، زلزله، بارها. ستونها، تیرها برای نیروهای کیلونیوتن تا مگانیوتن طراحی شدهاند.
- کابلهای پل: کشش بیش از ۱۰۰ مگانیوتن
- ستونهای ساختمان: فشار ۱-۱۰ مگانیوتن
- باد بر روی آسمانخراش: بیش از ۵۰ مگانیوتن جانبی
- ضریب ایمنی معمولاً ۲-۳ برابر
هوافضا و پیشرانش
نیروی پیشرانش راکتها با مگانیوتن اندازهگیری میشود. موتورهای هواپیما کیلونیوتن تولید میکنند. هر نیوتن هنگام فرار از گرانش اهمیت دارد.
- Saturn V: ۳۵ مگانیوتن نیروی پیشرانش
- موتور Boeing 747: هر کدام ۲۸۰ کیلونیوتن
- Falcon 9: ۷.۶ مگانیوتن در هنگام پرتاب
- تقویت مجدد ISS: ۰.۳ کیلونیوتن (مداوم)
مهندسی مکانیک
آچارهای گشتاور، هیدرولیک، بستها همه با نیرو درجهبندی میشوند. برای ایمنی و عملکرد حیاتی است.
- پیچهای چرخ خودرو: گشتاور ۱۰۰-۱۴۰ نیوتن·متر
- پرس هیدرولیک: ظرفیت بیش از ۱۰ مگانیوتن
- کشش پیچ: محدوده کیلونیوتن معمول است
- ثابتهای فنر بر حسب نیوتن/متر یا کیلونیوتن/متر
ریاضیات تبدیل سریع
نیوتن ↔ کیلوگرم-نیرو (سریع)
برای تخمین بر ۱۰ تقسیم کنید: ۱۰۰ نیوتن ≈ ۱۰ کیلوگرم-نیرو (دقیق: ۱۰.۲)
- ۱ کیلوگرم-نیرو = ۹.۸۱ نیوتن (دقیق)
- ۱۰ کیلوگرم-نیرو ≈ ۱۰۰ نیوتن
- ۱۰۰ کیلوگرم-نیرو ≈ ۱ کیلونیوتن
- سریع: نیوتن ÷ ۱۰ → کیلوگرم-نیرو
نیوتن ↔ پوند-نیرو
۱ پوند-نیرو ≈ ۴.۵ نیوتن. نیوتن را بر ۴.۵ تقسیم کنید تا پوند-نیرو به دست آید.
- ۱ پوند-نیرو = ۴.۴۴۸ نیوتن (دقیق)
- ۱۰۰ نیوتن ≈ ۲۲.۵ پوند-نیرو
- ۱ کیلونیوتن ≈ ۲۲۵ پوند-نیرو
- ذهنی: نیوتن ÷ ۴.۵ → پوند-نیرو
داین ↔ نیوتن
۱ نیوتن = ۱۰۰,۰۰۰ داین. فقط ممیز را ۵ رقم جابجا کنید.
- ۱ داین = ۱۰⁻⁵ نیوتن
- ۱ نیوتن = ۱۰⁵ داین
- CGS به SI: ×۱۰⁻⁵
- امروزه به ندرت استفاده میشود
نحوه کار تبدیلها
- مرحله ۱: منبع را به نیوتن با استفاده از ضریب toBase تبدیل کنید
- مرحله ۲: نیوتن را به هدف با استفاده از ضریب toBase هدف تبدیل کنید
- جایگزین: در صورت وجود از ضریب مستقیم استفاده کنید (کیلوگرم-نیرو به پوند-نیرو: در ۲.۲۰۵ ضرب کنید)
- بررسی منطقی: ۱ کیلوگرم-نیرو ≈ ۱۰ نیوتن، ۱ پوند-نیرو ≈ ۴.۵ نیوتن
- برای وزن: جرم (کیلوگرم) × ۹.۸۱ = نیرو (نیوتن)
مرجع تبدیلهای رایج
| از | به | ضرب در | مثال |
|---|---|---|---|
| نیوتن | کیلونیوتن | ۰.۰۰۱ | ۱۰۰۰ نیوتن = ۱ کیلونیوتن |
| کیلونیوتن | نیوتن | ۱۰۰۰ | ۵ کیلونیوتن = ۵۰۰۰ نیوتن |
| نیوتن | کیلوگرم-نیرو | ۰.۱۰۱۹۷ | ۱۰۰ نیوتن ≈ ۱۰.۲ کیلوگرم-نیرو |
| کیلوگرم-نیرو | نیوتن | ۹.۸۰۶۶۵ | ۱۰ کیلوگرم-نیرو = ۹۸.۱ نیوتن |
| نیوتن | پوند-نیرو | ۰.۲۲۴۸۱ | ۱۰۰ نیوتن ≈ ۲۲.۵ پوند-نیرو |
| پوند-نیرو | نیوتن | ۴.۴۴۸۲۲ | ۵۰ پوند-نیرو ≈ ۲۲۲ نیوتن |
| پوند-نیرو | کیلوگرم-نیرو | ۰.۴۵۳۵۹ | ۱۰۰ پوند-نیرو ≈ ۴۵.۴ کیلوگرم-نیرو |
| کیلوگرم-نیرو | پوند-نیرو | ۲.۲۰۴۶۲ | ۵۰ کیلوگرم-نیرو ≈ ۱۱۰ پوند-نیرو |
| نیوتن | داین | ۱۰۰۰۰۰ | ۱ نیوتن = ۱۰۰,۰۰۰ داین |
| داین | نیوتن | ۰.۰۰۰۰۱ | ۵۰,۰۰۰ داین = ۰.۵ نیوتن |
مثالهای سریع
مسائل حل شده
تبدیل نیروی پیشرانش راکت
نیروی پیشرانش راکت Saturn V: ۳۵ مگانیوتن. به پوند-نیرو تبدیل کنید.
۳۵ مگانیوتن = ۳۵,۰۰۰,۰۰۰ نیوتن. ۱ نیوتن = ۰.۲۲۴۸۱ پوند-نیرو. ۳۵ میلیون × ۰.۲۲۴۸۱ = ۷.۸۷ میلیون پوند-نیرو
وزن در سیارات مختلف
شخص ۷۰ کیلوگرمی. وزن در زمین در مقابل مریخ (g = ۳.۷۱ متر بر مجذور ثانیه)؟
زمین: ۷۰ × ۹.۸۱ = ۶۸۶ نیوتن. مریخ: ۷۰ × ۳.۷۱ = ۲۶۰ نیوتن. جرم یکسان، وزن ۳۸٪.
کشش کابل
کابل پل ۵۰۰ تن را تحمل میکند. کشش بر حسب مگانیوتن چقدر است؟
۵۰۰ تن متریک = ۵۰۰,۰۰۰ کیلوگرم. F = mg = ۵۰۰,۰۰۰ × ۹.۸۱ = ۴.۹ مگانیوتن
اشتباهات رایج برای اجتناب
- **جرم در مقابل وزن**: کیلوگرم جرم را اندازهگیری میکند، نیوتن نیرو را. نگویید «شخص ۷۰ نیوتنی» - بگویید ۷۰ کیلوگرم.
- **کیلوگرم-نیرو ≠ کیلوگرم**: ۱ کیلوگرم-نیرو نیرو است (۹.۸۱ نیوتن)، ۱ کیلوگرم جرم است. سردرگمی باعث خطاهای ۱۰ برابری میشود.
- **مکان مهم است**: کیلوگرم-نیرو/پوند-نیرو گرانش زمین را فرض میکنند. در ماه، ۱ کیلوگرم ۱.۶ نیوتن وزن دارد، نه ۹.۸۱ نیوتن.
- **جمع برداری**: ۵ نیوتن + ۵ نیوتن میتواند برابر با ۰ (مخالف)، ۷.۱ (عمود)، یا ۱۰ (هم جهت) باشد.
- **سردرگمی پوند**: lb = جرم، lbf = نیرو. در ایالات متحده، «پوند» معمولاً به طور وابسته به زمینه به معنای lbf است.
- **نادر بودن داین**: داین منسوخ شده است؛ از میلینیوتن استفاده کنید. ۱۰⁵ داین = ۱ نیوتن، شهودی نیست.
حقایق شگفتانگیز درباره نیرو
قویترین عضله
عضله ماضغه فک نیروی گاز گرفتن ۴۰۰ نیوتن (۹۰۰ پوند-نیرو) را اعمال میکند. کروکودیل: ۱۷ کیلونیوتن. مگالودون منقرض شده: ۱۸۰ کیلونیوتن - برای له کردن یک خودرو کافی است.
قدرت کک
کک با نیروی ۰.۰۰۰۲ نیوتن میپرد اما با شتاب ۱۰۰g. پاهای آنها فنرهایی هستند که انرژی را ذخیره میکنند و آن را سریعتر از انقباض عضله آزاد میکنند.
نیروهای کشندی سیاهچاله
نزدیک یک سیاهچاله، نیروی کشندی شما را میکشد: پاهای شما ۱۰⁹ نیوتن بیشتر از سرتان احساس میکنند. به آن «اسپاگتیسازی» میگویند. شما اتم به اتم از هم پاره میشوید.
کشش گرانشی زمین
گرانش ماه با نیروی ۱۰¹⁶ نیوتن بر اقیانوسهای زمین جزر و مد ایجاد میکند. زمین ماه را با نیروی ۲×۱۰²⁰ نیوتن به عقب میکشد - اما ماه هنوز سالانه ۳.۸ سانتیمتر دور میشود.
استحکام تار عنکبوت
تار عنکبوت در تنش حدود ۱ گیگاپاسکال پاره میشود. یک نخ با سطح مقطع ۱ میلیمتر مربع میتواند ۱۰۰ کیلوگرم (۹۸۰ نیوتن) را نگه دارد - از نظر وزنی قویتر از فولاد است.
میکروسکوپ نیروی اتمی
AFM نیروهایی تا ۰.۱ نانونیوتن (۱۰⁻¹⁰ نیوتن) را حس میکند. میتواند برآمدگیهای یک اتم را تشخیص دهد. مانند احساس کردن یک دانه شن از مدار است.
تکامل تاریخی
۱۶۸۷
نیوتن کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی را منتشر میکند و نیرو را با F = ma و سه قانون حرکت تعریف میکند.
۱۷۴۵
پیر بوگه نیروی گرانشی را بر روی کوهها اندازهگیری میکند و متوجه تغییرات در میدان گرانشی زمین میشود.
۱۷۹۸
کاوندیش با استفاده از ترازوی پیچشی زمین را وزن میکند و نیروی گرانشی بین جرمها را اندازهگیری میکند.
۱۸۷۳
انجمن بریتانیا «داین» (واحد CGS) را به عنوان ۱ گرم·سانتیمتر/ثانیه² تعریف میکند. بعدها، نیوتن برای SI پذیرفته شد.
۱۹۴۸
CGPM نیوتن را به عنوان کیلوگرم·متر/ثانیه² برای سیستم SI تعریف میکند. جایگزین کیلوگرم-نیرو و واحدهای فنی قدیمی میشود.
۱۹۶۰
SI به طور رسمی در سطح جهانی پذیرفته شد. نیوتن به واحد جهانی نیرو برای علم و مهندسی تبدیل میشود.
۱۹۸۶
میکروسکوپ نیروی اتمی اختراع شد و نیروهای پیکونیوتنی را تشخیص داد. این امر نانوتکنولوژی را متحول کرد.
۲۰۱۹
تعریف مجدد SI: نیوتن اکنون از ثابت پلانک مشتق میشود. اساساً دقیق، بدون هیچ گونه مصنوع فیزیکی.
نکات حرفهای
- **تخمین سریع کیلوگرم-نیرو**: نیوتن را بر ۱۰ تقسیم کنید. ۵۰۰ نیوتن ≈ ۵۰ کیلوگرم-نیرو (دقیق: ۵۱).
- **وزن از جرم**: کیلوگرم را در ۱۰ ضرب کنید برای تخمین سریع نیوتن. ۷۰ کیلوگرم ≈ ۷۰۰ نیوتن.
- **ترفند به خاطر سپردن پوند-نیرو**: ۱ پوند-نیرو تقریباً نصف وزن یک بطری نوشابه ۲ لیتری است (۴.۴۵ نیوتن).
- **واحدهای خود را بررسی کنید**: اگر نتیجه ۱۰ برابر اشتباه به نظر میرسد، احتمالاً جرم (کیلوگرم) را با نیرو (کیلوگرم-نیرو) اشتباه گرفتهاید.
- **جهت مهم است**: نیروها بردار هستند. همیشه در مسائل واقعی مقدار + جهت را مشخص کنید.
- **ترازوهای فنری نیرو را اندازهگیری میکنند**: ترازوی حمام کیلوگرم-نیرو یا پوند-نیرو (نیرو) را نشان میدهد، اما به طور قراردادی به عنوان کیلوگرم/پوند (جرم) برچسبگذاری شده است.
- **نماد علمی خودکار**: مقادیر کمتر از ۱ میکرونیوتن یا بیشتر از ۱ گیگانیوتن برای خوانایی به صورت نماد علمی نمایش داده میشوند.
مرجع کامل واحدها
SI / متریک (مطلق)
| نام واحد | نماد | معادل نیوتن | یادداشتهای استفاده |
|---|---|---|---|
| نیوتن | N | 1 N (base) | پایه SI برای نیرو؛ ۱ نیوتن = ۱ کیلوگرم·متر/ثانیه² (دقیق). |
| کیلونیوتن | kN | 1.000 kN | استاندارد مهندسی؛ موتورهای خودرو، بارهای سازهای. |
| مگانیوتن | MN | 1.00e+0 N | نیروهای بزرگ؛ راکتها، پلها، پرسهای صنعتی. |
| گیگانیوتن | GN | 1.00e+3 N | نیروهای تکتونیکی، برخوردهای سیارکها، نظری. |
| میلینیوتن | mN | 1.0000 mN | ابزارهای دقیق؛ نیروهای فنر کوچک. |
| میکرونیوتن | µN | 1.000e-6 N | مقیاس میکرو؛ میکروسکوپ نیروی اتمی، MEMS. |
| نانونیوتن | nN | 1.000e-9 N | مقیاس نانو؛ نیروهای مولکولی، اتمهای منفرد. |
واحدهای گرانشی
| نام واحد | نماد | معادل نیوتن | یادداشتهای استفاده |
|---|---|---|---|
| کیلوگرم-نیرو | kgf | 9.8066 N | ۱ کیلوگرم-نیرو = وزن ۱ کیلوگرم در زمین (۹.۸۰۶۶۵ نیوتن دقیق). |
| گرم-نیرو | gf | 9.8066 mN | نیروهای گرانشی کوچک؛ ترازوهای دقیق. |
| تن-نیرو (متریک) | tf | 9.807 kN | وزن تن متریک؛ ۱۰۰۰ کیلوگرم-نیرو = ۹.۸۱ کیلونیوتن. |
| میلیگرم-نیرو | mgf | 9.807e-6 N | نیروهای گرانشی بسیار کوچک؛ به ندرت استفاده میشود. |
| پوند-نیرو | lbf | 4.4482 N | استاندارد ایالات متحده/بریتانیا؛ ۱ پوند-نیرو = ۴.۴۴۸۲۲۱۶ نیوتن (دقیق). |
| اونس-نیرو | ozf | 278.0139 mN | ۱/۱۶ پوند-نیرو؛ نیروهای کوچک، فنرها. |
| تن-نیرو (کوتاه، ایالات متحده) | tonf | 8.896 kN | تن ایالات متحده (۲۰۰۰ پوند-نیرو)؛ تجهیزات سنگین. |
| تن-نیرو (بلند، بریتانیا) | LT | 9.964 kN | تن بریتانیا (۲۲۴۰ پوند-نیرو)؛ حمل و نقل. |
| کیپ (کیلوپوند-نیرو) | kip | 4.448 kN | ۱۰۰۰ پوند-نیرو؛ مهندسی سازه، طراحی پل. |
واحدهای مطلق امپریال
| نام واحد | نماد | معادل نیوتن | یادداشتهای استفاده |
|---|---|---|---|
| پاوندال | pdl | 138.2550 mN | ۱ پوند·فوت/ثانیه²؛ مطلق امپریال، منسوخ. |
| اونس (پاوندال) | oz pdl | 8.6409 mN | ۱/۱۶ پوندال؛ فقط نظری. |
سیستم CGS
| نام واحد | نماد | معادل نیوتن | یادداشتهای استفاده |
|---|---|---|---|
| دین | dyn | 1.000e-5 N | ۱ گرم·سانتیمتر/ثانیه² = ۱۰⁻⁵ نیوتن؛ سیستم CGS، قدیمی. |
| کیلودین | kdyn | 10.0000 mN | ۱۰۰۰ داین = ۰.۰۱ نیوتن؛ به ندرت استفاده میشود. |
| مگادین | Mdyn | 10.0000 N | ۱۰⁶ داین = ۱۰ نیوتن؛ اصطلاح منسوخ. |
تخصصی و علمی
| نام واحد | نماد | معادل نیوتن | یادداشتهای استفاده |
|---|---|---|---|
| استن (واحد MKS) | sn | 1.000 kN | واحد MKS = ۱۰۰۰ نیوتن؛ تاریخی. |
| گراو-نیرو (کیلوگرم-نیرو) | Gf | 9.8066 N | نام جایگزین برای کیلوگرم-نیرو. |
| پوند (گرم-نیرو) | p | 9.8066 mN | گرم-نیرو؛ استفاده آلمانی/اروپای شرقی. |
| کیلوپوند (کیلوگرم-نیرو) | kp | 9.8066 N | کیلوگرم-نیرو؛ واحد فنی اروپایی. |
| کرینال (دسینیوتن) | crinal | 100.0000 mN | دسینیوتن (۰.۱ نیوتن)؛ مبهم. |
| گراو (کیلوگرم در سیستم متریک اولیه) | grave | 9.8066 N | سیستم متریک اولیه؛ کیلوگرم-نیرو. |
| واحد اتمی نیرو | a.u. | 8.239e-8 N | نیروی هارتری؛ فیزیک اتمی (۸.۲×۱۰⁻⁸ نیوتن). |
| نیروی پلانک | FP | 1.21e+38 N | مقیاس گرانش کوانتومی؛ ۱.۲×۱۰⁴⁴ نیوتن (نظری). |
سوالات متداول
تفاوت بین جرم و وزن چیست؟
جرم (کیلوگرم) مقدار ماده است؛ وزن (نیوتن) نیروی گرانشی بر آن جرم است. جرم ثابت میماند؛ وزن با گرانش تغییر میکند. شما در ماه ۱/۶ وزن دارید اما جرم یکسانی دارید.
چرا به جای کیلوگرم-نیرو یا پوند-نیرو از نیوتن استفاده کنیم؟
نیوتن مطلق است - به گرانش بستگی ندارد. کیلوگرم-نیرو/پوند-نیرو گرانش زمین (۹.۸۱ متر بر مجذور ثانیه) را فرض میکنند. در ماه یا مریخ، کیلوگرم-نیرو/پوند-نیرو اشتباه خواهند بود. نیوتن در همه جای جهان کار میکند.
یک انسان چقدر نیرو میتواند اعمال کند؟
فرد متوسط: فشار ۴۰۰ نیوتن، کشش ۵۰۰ نیوتن (برای مدت کوتاه). ورزشکاران آموزش دیده: بیش از ۱۰۰۰ نیوتن. ددلیفت در سطح جهانی: حدود ۵۰۰۰ نیوتن (حدود ۵۰۰ کیلوگرم × ۹.۸۱). نیروی گاز گرفتن: متوسط ۴۰۰ نیوتن، حداکثر ۹۰۰ نیوتن.
کیپ چیست و چرا استفاده میشود؟
کیپ = ۱۰۰۰ پوند-نیرو (کیلوپوند-نیرو). مهندسان سازه در ایالات متحده از کیپ برای بارهای پل/ساختمان استفاده میکنند تا از نوشتن اعداد بزرگ اجتناب کنند. ۵۰ کیپ = ۵۰,۰۰۰ پوند-نیرو = ۲۲۲ کیلونیوتن.
آیا داین هنوز استفاده میشود؟
به ندرت. داین (واحد CGS) در کتابهای درسی قدیمی ظاهر میشود. علم مدرن از میلینیوتن (mN) استفاده میکند. ۱ میلینیوتن = ۱۰۰ داین. سیستم CGS به جز در برخی زمینههای تخصصی منسوخ شده است.
چگونه وزن را به نیرو تبدیل کنم؟
وزن نیرو است. فرمول: F = mg. مثال: شخص ۷۰ کیلوگرمی → ۷۰ × ۹.۸۱ = ۶۸۶ نیوتن در زمین. در ماه: ۷۰ × ۱.۶۲ = ۱۱۳ نیوتن. جرم (۷۰ کیلوگرم) تغییر نمیکند.
فهرست کامل ابزارها
همه 71 ابزار موجود در UNITS