ഫോഴ്സ് കൺവെർട്ടർ
ബലം — ന്യൂട്ടന്റെ ആപ്പിൾ മുതൽ തമോഗർത്തങ്ങൾ വരെ
എഞ്ചിനീയറിംഗ്, ഭൗതികശാസ്ത്രം, ബഹിരാകാശം എന്നിവയിലുടനീളം ബലത്തിന്റെ യൂണിറ്റുകളിൽ പ്രാവീണ്യം നേടുക. ന്യൂട്ടൺ മുതൽ പൗണ്ട്-ഫോഴ്സ്, ഡൈനുകൾ മുതൽ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലങ്ങൾ വരെ, ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും സംഖ്യകൾ എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് എന്ന് മനസ്സിലാക്കുകയും ചെയ്യുക.
ബലത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ
ന്യൂട്ടന്റെ രണ്ടാം നിയമം
F = ma ഡൈനാമിക്സിന്റെ അടിസ്ഥാനമാണ്. 1 ന്യൂട്ടൺ 1 കിലോഗ്രാമിനെ 1 m/s² ൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. നിങ്ങൾ അനുഭവിക്കുന്ന ഓരോ ബലവും ത്വരണത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന പിണ്ഡമാണ്.
- 1 N = 1 kg·m/s²
- ഇരട്ടി ബലം → ഇരട്ടി ത്വരണം
- ബലം ഒരു വെക്ടറാണ് (ദിശയുണ്ട്)
- അറ്റ ബലം ചലനത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു
ബലവും ഭാരവും
ഭാരം ഗുരുത്വാകർഷണ ബലമാണ്: W = mg. നിങ്ങളുടെ പിണ്ഡം സ്ഥിരമാണ്, എന്നാൽ ഗുരുത്വാകർഷണമനുസരിച്ച് ഭാരം മാറുന്നു. ചന്ദ്രനിൽ, നിങ്ങളുടെ ഭാരം ഭൂമിയിലെ ഭാരത്തിന്റെ 1/6 ആണ്.
- പിണ്ഡം (kg) ≠ ഭാരം (N)
- ഭാരം = പിണ്ഡം × ഗുരുത്വം
- ഭൂമിയിൽ 1 kgf = 9.81 N
- ഓർബിറ്റിൽ ഭാരമില്ലായ്മ = ഇപ്പോഴും പിണ്ഡമുണ്ട്
ബലങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ
സമ്പർക്ക ബലങ്ങൾ വസ്തുക്കളെ സ്പർശിക്കുന്നു (ഘർഷണം, വലിവ്). സമ്പർക്കമില്ലാത്ത ബലങ്ങൾ ദൂരത്ത് നിന്ന് പ്രവർത്തിക്കുന്നു (ഗുരുത്വാകർഷണം, കാന്തികത, വൈദ്യുതി).
- വലിവ് കയറുകൾ/കേബിളുകൾ വഴി വലിക്കുന്നു
- ഘർഷണം ചലനത്തെ എതിർക്കുന്നു
- സാധാരണ ബലം പ്രതലങ്ങൾക്ക് ലംബമാണ്
- ഗുരുത്വാകർഷണം എപ്പോഴും ആകർഷകമാണ്, ഒരിക്കലും വികർഷകമല്ല
- 1 ന്യൂട്ടൺ = 1 കിലോഗ്രാമിനെ 1 m/s² ൽ ത്വരിതപ്പെടുത്താനുള്ള ബലം
- ബലം = പിണ്ഡം × ത്വരണം (F = ma)
- ഭാരം ബലമാണ്, പിണ്ഡം അല്ല (W = mg)
- ബലങ്ങൾ വെക്ടറുകളായി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു (പരിമാണം + ദിശ)
യൂണിറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുന്നു
SI/മെട്രിക് — കേവലം
ന്യൂട്ടൺ (N) SI അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റാണ്. അടിസ്ഥാന സ്ഥിരാങ്കങ്ങളിൽ നിന്ന് നിർവചിക്കപ്പെട്ടതാണ്: kg, m, s. എല്ലാ ശാസ്ത്രീയ പ്രവർത്തനങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- 1 N = 1 kg·m/s² (കൃത്യം)
- വലിയ ബലങ്ങൾക്ക് kN, MN
- സൂക്ഷ്മമായ ജോലികൾക്ക് mN, µN
- എഞ്ചിനീയറിംഗ്/ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ സാർവത്രികം
ഗുരുത്വാകർഷണ യൂണിറ്റുകൾ
ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബല യൂണിറ്റുകൾ. 1 kgf = 1 കിലോഗ്രാമിനെ ഗുരുത്വത്തിനെതിരെ പിടിച്ചുനിർത്താനുള്ള ബലം. എളുപ്പത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാവുന്നതും എന്നാൽ സ്ഥലത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ളതും.
- kgf = കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ് = 9.81 N
- lbf = പൗണ്ട്-ഫോഴ്സ് = 4.45 N
- tonf = ടൺ-ഫോഴ്സ് (മെട്രിക്/ഹ്രസ്വം/ദീർഘം)
- ഭൂമിയിൽ ഗുരുത്വാകർഷണം ±0.5% വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു
CGS & സ്പെഷ്യലൈസ്ഡ്
ചെറിയ ബലങ്ങൾക്കായി ഡൈൻ (CGS): 1 dyn = 10⁻⁵ N. പൗണ്ടൽ (ഇംപീരിയൽ കേവലം) അപൂർവ്വമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്വാണ്ടം സ്കെയിലുകൾക്കായി ആറ്റോമിക്/പ്ലാങ്ക് ബലങ്ങൾ.
- 1 dyne = 1 g·cm/s²
- പൗണ്ടൽ = 1 lb·ft/s² (കേവലം)
- ആറ്റോമിക് യൂണിറ്റ് ≈ 8.2×10⁻⁸ N
- പ്ലാങ്ക് ബലം ≈ 1.2×10⁴⁴ N
ബലത്തിന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം
ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്ന് നിയമങ്ങൾ
ഒന്നാമത്തേത്: വസ്തുക്കൾ മാറ്റത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു (ജഡത്വം). രണ്ടാമത്തേത്: F=ma അത് അളക്കുന്നു. മൂന്നാമത്തേത്: ഓരോ പ്രവർത്തനത്തിനും തുല്യവും വിപരീതവുമായ പ്രതിപ്രവർത്തനം ഉണ്ട്.
- നിയമം 1: അറ്റ ബലമില്ല → ത്വരണമില്ല
- നിയമം 2: F = ma (ന്യൂട്ടനെ നിർവചിക്കുന്നു)
- നിയമം 3: പ്രവർത്തന-പ്രതിപ്രവർത്തന ജോഡികൾ
- നിയമങ്ങൾ എല്ലാ ക്ലാസിക്കൽ ചലനങ്ങളെയും പ്രവചിക്കുന്നു
വെക്ടർ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ
ബലങ്ങൾ ലളിതമായ തുകകളായിട്ടല്ല, വെക്ടറുകളായി സംയോജിക്കുന്നു. 90° യിൽ രണ്ട് 10 N ബലങ്ങൾ 20 N അല്ല, 14.1 N (√200) ഉണ്ടാക്കുന്നു.
- പരിമാണവും ദിശയും ആവശ്യമാണ്
- ലംബത്തിന് പൈതഗോറസ് സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിക്കുക
- സമാന്തര ബലങ്ങൾ നേരിട്ട് കൂട്ടുകയോ കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു
- സന്തുലിതാവസ്ഥ: അറ്റ ബലം = 0
അടിസ്ഥാന ബലങ്ങൾ
നാല് അടിസ്ഥാന ബലങ്ങൾ പ്രപഞ്ചത്തെ ഭരിക്കുന്നു: ഗുരുത്വാകർഷണം, വൈദ്യുതകാന്തികത, ശക്തമായ ന്യൂക്ലിയർ, ദുർബലമായ ന്യൂക്ലിയർ. മറ്റെല്ലാം ഇവയുടെ സംയോജനങ്ങളാണ്.
- ഗുരുത്വാകർഷണം: ഏറ്റവും ദുർബലമായത്, അനന്തമായ പരിധി
- വൈദ്യുതകാന്തികത: ചാർജുകൾ, രസതന്ത്രം
- ശക്തമായത്: പ്രോട്ടോണുകളിലെ ക്വാർക്കുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു
- ദുർബലമായത്: റേഡിയോആക്ടീവ് വിഘടനം
ബലത്തിന്റെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ
| സന്ദർഭം | ബലം | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|
| പ്രാണി നടക്കുന്നു | ~0.001 N | മൈക്രോന്യൂട്ടൺ സ്കെയിൽ |
| ബട്ടൺ അമർത്തുന്നു | ~1 N | വിരലുകൊണ്ട് ലഘുവായ മർദ്ദം |
| ഹസ്തദാനം | ~100 N | ഉറച്ച പിടി |
| ഒരാളുടെ ഭാരം (70 kg) | ~686 N | ≈ 150 lbf |
| കാർ എഞ്ചിൻ ത്രസ്റ്റ് | ~5 kN | ഹൈവേ വേഗതയിൽ 100 hp |
| ആനയുടെ ഭാരം | ~50 kN | 5 ടൺ ഭാരമുള്ള മൃഗം |
| ജെറ്റ് എഞ്ചിൻ ത്രസ്റ്റ് | ~200 kN | ആധുനിക വാണിജ്യപരം |
| റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ | ~10 MN | സ്പേസ് ഷട്ടിൽ പ്രധാന എഞ്ചിൻ |
| പാലത്തിന്റെ കേബിൾ വലിവ് | ~100 MN | ഗോൾഡൻ ഗേറ്റ് സ്കെയിൽ |
| ക്ഷുദ്രഗ്രഹത്തിന്റെ ആഘാതം (ചിക്സുലബ്) | ~10²³ N | ദിനോസറുകളെ കൊന്നു |
ബലത്തിന്റെ താരതമ്യം: ന്യൂട്ടൺ vs പൗണ്ട്-ഫോഴ്സ്
| ന്യൂട്ടൺ (N) | പൗണ്ട്-ഫോഴ്സ് (lbf) | ഉദാഹരണം |
|---|---|---|
| 1 N | 0.225 lbf | ആപ്പിളിന്റെ ഭാരം |
| 4.45 N | 1 lbf | ഭൂമിയിൽ 1 പൗണ്ട് |
| 10 N | 2.25 lbf | 1 കിലോ ഭാരം |
| 100 N | 22.5 lbf | ശക്തമായ ഹസ്തദാനം |
| 1 kN | 225 lbf | ചെറിയ കാർ എഞ്ചിൻ |
| 10 kN | 2,248 lbf | 1 ടൺ ഭാരം |
| 100 kN | 22,481 lbf | ട്രക്കിന്റെ ഭാരം |
| 1 MN | 224,809 lbf | വലിയ ക്രെയിനിന്റെ ശേഷി |
യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലെ പ്രയോഗങ്ങൾ
സ്ട്രക്ചറൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ്
കെട്ടിടങ്ങൾ വലിയ ബലങ്ങളെ നേരിടുന്നു: കാറ്റ്, ഭൂകമ്പങ്ങൾ, ഭാരങ്ങൾ. തൂണുകൾ, ബീമുകൾ kN മുതൽ MN വരെയുള്ള ബലങ്ങൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
- പാലത്തിന്റെ കേബിളുകൾ: 100+ MN വലിവ്
- കെട്ടിടത്തിന്റെ തൂണുകൾ: 1-10 MN മർദ്ദം
- അംബരചുംബികളിലെ കാറ്റ്: 50+ MN പാർശ്വബലം
- സുരക്ഷാ ഘടകം സാധാരണയായി 2-3×
എയറോസ്പേസ് & പ്രൊപ്പൽഷൻ
റോക്കറ്റ് ത്രസ്റ്റ് മെഗാന്യൂട്ടണുകളിൽ അളക്കുന്നു. വിമാന എഞ്ചിനുകൾ കിലോന്യൂട്ടണുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടുമ്പോൾ ഓരോ ന്യൂട്ടണും പ്രധാനമാണ്.
- സാറ്റേൺ V: 35 MN ത്രസ്റ്റ്
- ബോയിംഗ് 747 എഞ്ചിൻ: ഓരോന്നിനും 280 kN
- ഫാൽക്കൺ 9: വിക്ഷേപണ സമയത്ത് 7.6 MN
- ISS റീബൂസ്റ്റ്: 0.3 kN (തുടർച്ചയായി)
മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ്
ടോർക്ക് റെഞ്ചുകൾ, ഹൈഡ്രോളിക്സ്, ഫാസ്റ്റനറുകൾ എല്ലാം ബലത്തിൽ റേറ്റുചെയ്തിരിക്കുന്നു. സുരക്ഷയ്ക്കും പ്രകടനത്തിനും നിർണ്ണായകം.
- കാർ ലഗ് നട്ടുകൾ: 100-140 N·m ടോർക്ക്
- ഹൈഡ്രോളിക് പ്രസ്സ്: 10+ MN ശേഷി
- ബോൾട്ട് വലിവ്: സാധാരണയായി kN പരിധിയിൽ
- സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ N/m അല്ലെങ്കിൽ kN/m ൽ
വേഗത്തിലുള്ള പരിവർത്തന ഗണിതം
N ↔ kgf (വേഗത്തിൽ)
ഏകദേശ കണക്കിന് 10 കൊണ്ട് ഹരിക്കുക: 100 N ≈ 10 kgf (കൃത്യം: 10.2)
- 1 kgf = 9.81 N (കൃത്യം)
- 10 kgf ≈ 100 N
- 100 kgf ≈ 1 kN
- വേഗത്തിൽ: N ÷ 10 → kgf
N ↔ lbf
1 lbf ≈ 4.5 N. N നെ 4.5 കൊണ്ട് ഹരിച്ച് lbf നേടുക.
- 1 lbf = 4.448 N (കൃത്യം)
- 100 N ≈ 22.5 lbf
- 1 kN ≈ 225 lbf
- മനസ്സിൽ: N ÷ 4.5 → lbf
ഡൈൻ ↔ N
1 N = 100,000 ഡൈൻ. ദശാംശസ്ഥാനം 5 ഇടത്തേക്ക് നീക്കുക.
- 1 dyn = 10⁻⁵ N
- 1 N = 10⁵ dyn
- CGS മുതൽ SI വരെ: ×10⁻⁵
- ഇന്ന് അപൂർവ്വമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു
പരിവർത്തനങ്ങൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
- ഘട്ടം 1: ഉറവിടത്തെ → ന്യൂട്ടണുകളിലേക്ക് toBase ഘടകം ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക
- ഘട്ടം 2: ന്യൂട്ടണുകളെ → ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ലക്ഷ്യത്തിന്റെ toBase ഘടകം ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക
- പകരമായി: ലഭ്യമാണെങ്കിൽ നേരിട്ടുള്ള ഘടകം ഉപയോഗിക്കുക (kgf → lbf: 2.205 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക)
- സാമാന്യബുദ്ധിപരമായ പരിശോധന: 1 kgf ≈ 10 N, 1 lbf ≈ 4.5 N
- ഭാരത്തിനായി: പിണ്ഡം (kg) × 9.81 = ബലം (N)
സാധാരണ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ റഫറൻസ്
| ഇതിൽ നിന്ന് | ഇതിലേക്ക് | ഇതുകൊണ്ട് ഗുണിക്കുക | ഉദാഹരണം |
|---|---|---|---|
| N | kN | 0.001 | 1000 N = 1 kN |
| kN | N | 1000 | 5 kN = 5000 N |
| N | kgf | 0.10197 | 100 N ≈ 10.2 kgf |
| kgf | N | 9.80665 | 10 kgf = 98.1 N |
| N | lbf | 0.22481 | 100 N ≈ 22.5 lbf |
| lbf | N | 4.44822 | 50 lbf ≈ 222 N |
| lbf | kgf | 0.45359 | 100 lbf ≈ 45.4 kgf |
| kgf | lbf | 2.20462 | 50 kgf ≈ 110 lbf |
| N | dyne | 100000 | 1 N = 100,000 dyn |
| dyne | N | 0.00001 | 50,000 dyn = 0.5 N |
പെട്ടെന്നുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ
പരിഹരിച്ച പ്രശ്നങ്ങൾ
റോക്കറ്റ് ത്രസ്റ്റ് പരിവർത്തനം
സാറ്റേൺ V റോക്കറ്റിന്റെ ത്രസ്റ്റ്: 35 MN. പൗണ്ട്-ഫോഴ്സിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക.
35 MN = 35,000,000 N. 1 N = 0.22481 lbf. 35M × 0.22481 = 7.87 ദശലക്ഷം lbf
വിവിധ ഗ്രഹങ്ങളിലെ ഭാരം
70 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള വ്യക്തി. ഭൂമിയിലെ ഭാരവും ചൊവ്വയിലെ ഭാരവും (g = 3.71 m/s²)?
ഭൂമി: 70 × 9.81 = 686 N. ചൊവ്വ: 70 × 3.71 = 260 N. പിണ്ഡം അതേപടി, ഭാരം 38%.
കേബിൾ ടെൻഷൻ
ഒരു പാലത്തിന്റെ കേബിൾ 500 ടൺ താങ്ങുന്നു. MN-ൽ എത്രയാണ് ടെൻഷൻ?
500 മെട്രിക് ടൺ = 500,000 കിലോഗ്രാം. F = mg = 500,000 × 9.81 = 4.9 MN
ഒഴിവാക്കേണ്ട സാധാരണ തെറ്റുകൾ
- **പിണ്ഡവും ഭാരവും**: kg പിണ്ഡത്തെയും N ബലത്തെയും അളക്കുന്നു. '70 N വ്യക്തി' എന്ന് പറയരുത്—70 kg എന്ന് പറയുക.
- **kgf ≠ kg**: 1 kgf ബലമാണ് (9.81 N), 1 kg പിണ്ഡമാണ്. ആശയക്കുഴപ്പം 10 മടങ്ങ് പിശകുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.
- **സ്ഥലം പ്രധാനമാണ്**: kgf/lbf ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണം അനുമാനിക്കുന്നു. ചന്ദ്രനിൽ, 1 കിലോഗ്രാമിന് 1.6 N ഭാരമുണ്ട്, 9.81 N അല്ല.
- **വെക്ടർ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ**: 5 N + 5 N 0 (വിപരീതം), 7.1 (ലംബം), അല്ലെങ്കിൽ 10 (ഒരേ ദിശ) ന് തുല്യമാകാം.
- **പൗണ്ട് ആശയക്കുഴപ്പം**: lb = പിണ്ഡം, lbf = ബലം. യുഎസിൽ, 'പൗണ്ട്' സാധാരണയായി സന്ദർഭത്തെ ആശ്രയിച്ച് lbf നെ അർത്ഥമാക്കുന്നു.
- **ഡൈനിന്റെ അപൂർവ്വത**: ഡൈൻ കാലഹരണപ്പെട്ടു; മില്ലിന്യൂട്ടൺ ഉപയോഗിക്കുക. 10⁵ dyn = 1 N, എളുപ്പത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാവുന്നതല്ല.
ബലത്തെക്കുറിച്ചുള്ള രസകരമായ വസ്തുതകൾ
ഏറ്റവും ശക്തമായ പേശി
താടിയെല്ലിന്റെ മാസ്സെറ്റർ പേശി 400 N കടിക്കുന്ന ബലം (900 lbf) പ്രയോഗിക്കുന്നു. മുതല: 17 kN. വംശനാശം സംഭവിച്ച മെഗാലോഡോൺ: 180 kN—ഒരു കാർ തകർക്കാൻ മതിയാകും.
ചെള്ളിന്റെ ശക്തി
ചെള്ള് 0.0002 N ബലത്തിൽ ചാടുന്നു, പക്ഷേ 100g യിൽ ത്വരിതപ്പെടുന്നു. അവയുടെ കാലുകൾ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്ന സ്പ്രിംഗുകളാണ്, പേശികൾക്ക് ചുരുങ്ങാൻ കഴിയുന്നതിനേക്കാൾ വേഗത്തിൽ അത് പുറത്തുവിടുന്നു.
തമോഗർത്തത്തിന്റെ വേലിയേറ്റ ബലങ്ങൾ
ഒരു തമോഗർത്തത്തിനടുത്ത്, വേലിയേറ്റ ബലം നിങ്ങളെ വലിച്ചുനീട്ടുന്നു: നിങ്ങളുടെ പാദങ്ങൾക്ക് തലയേക്കാൾ 10⁹ N കൂടുതൽ അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഇതിനെ 'സ്പാഗെറ്റിഫിക്കേഷൻ' എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ഓരോ ആറ്റങ്ങളായി കീറിമുറിക്കപ്പെടും.
ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ വലിവ്
ചന്ദ്രന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണം ഭൂമിയിലെ സമുദ്രങ്ങളിൽ 10¹⁶ N ബലത്തോടെ വേലിയേറ്റങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഭൂമി ചന്ദ്രനെ 2×10²⁰ N ബലത്തോടെ തിരികെ വലിക്കുന്നു—എന്നാൽ ചന്ദ്രൻ ഇപ്പോഴും വർഷത്തിൽ 3.8 സെ.മീ. വീതം അകന്നുപോകുന്നു.
ചിലന്തിവലയുടെ ശക്തി
ചിലന്തിവല ~1 GPa സ്ട്രെസ്സിൽ പൊട്ടുന്നു. 1 mm² ക്രോസ്-സെക്ഷനുള്ള ഒരു നൂലിന് 100 കിലോഗ്രാം (980 N) താങ്ങാൻ കഴിയും—ഭാരമനുസരിച്ച് സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ശക്തമാണ്.
ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പ്
AFM ന് 0.1 നാനോന്യൂട്ടൺ (10⁻¹⁰ N) വരെ ബലങ്ങൾ അനുഭവിക്കാൻ കഴിയും. ഒരൊറ്റ ആറ്റത്തിന്റെ മുഴകൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. ഭ്രമണപഥത്തിൽ നിന്ന് ഒരു മണൽത്തരി അനുഭവപ്പെടുന്നത് പോലെ.
ചരിത്രപരമായ പരിണാമം
1687
ന്യൂട്ടൺ പ്രിൻസിപ്പിയ മാത്തമാറ്റിക്ക പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു, F = ma, ചലനത്തിന്റെ മൂന്ന് നിയമങ്ങൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ബലത്തെ നിർവചിക്കുന്നു.
1745
പിയറി ബൗഗർ പർവതങ്ങളിലെ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം അളക്കുന്നു, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കുന്നു.
1798
കാവെൻഡിഷ് ടോർഷൻ ബാലൻസ് ഉപയോഗിച്ച് ഭൂമിയെ തൂക്കുന്നു, പിണ്ഡങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം അളക്കുന്നു.
1873
ബ്രിട്ടീഷ് അസോസിയേഷൻ 'ഡൈൻ' (CGS യൂണിറ്റ്) നെ 1 g·cm/s² എന്ന് നിർവചിക്കുന്നു. പിന്നീട്, ന്യൂട്ടൺ SI ക്കായി സ്വീകരിക്കപ്പെട്ടു.
1948
CGPM ന്യൂട്ടനെ SI സിസ്റ്റത്തിനായി kg·m/s² എന്ന് നിർവചിക്കുന്നു. പഴയ kgf, സാങ്കേതിക യൂണിറ്റുകൾ എന്നിവയെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു.
1960
SI ആഗോളതലത്തിൽ ഔദ്യോഗികമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടു. ന്യൂട്ടൺ ശാസ്ത്രത്തിനും എഞ്ചിനീയറിംഗിനുമുള്ള സാർവത്രിക ബല യൂണിറ്റായി മാറുന്നു.
1986
പിക്കോന്യൂട്ടൺ ബലങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുന്ന ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് കണ്ടുപിടിച്ചു. നാനോ ടെക്നോളജിയിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിച്ചു.
2019
SI പുനർനിർവചനം: ന്യൂട്ടൺ ഇപ്പോൾ പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കത്തിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്. അടിസ്ഥാനപരമായി കൃത്യമാണ്, ഭൗതികമായ ആർട്ടിഫാക്റ്റ് ഇല്ല.
പ്രൊഫഷണൽ നുറുങ്ങുകൾ
- **വേഗത്തിലുള്ള kgf കണക്കുകൂട്ടൽ**: ന്യൂട്ടണുകളെ 10 കൊണ്ട് ഹരിക്കുക. 500 N ≈ 50 kgf (കൃത്യം: 51).
- **പിണ്ഡത്തിൽ നിന്നുള്ള ഭാരം**: വേഗത്തിലുള്ള N കണക്കുകൂട്ടലിനായി kg നെ 10 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക. 70 kg ≈ 700 N.
- **lbf ഓർമ്മിക്കാനുള്ള സൂത്രം**: 1 lbf ഏകദേശം 2 ലിറ്റർ സോഡ കുപ്പിയുടെ പകുതി ഭാരമാണ് (4.45 N).
- **നിങ്ങളുടെ യൂണിറ്റുകൾ പരിശോധിക്കുക**: ഫലം 10 മടങ്ങ് തെറ്റാണെന്ന് തോന്നുന്നുവെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ പിണ്ഡവും (kg) ബലവും (kgf) തമ്മിൽ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലായിരിക്കാം.
- **ദിശ പ്രധാനമാണ്**: ബലങ്ങൾ വെക്ടറുകളാണ്. യഥാർത്ഥ പ്രശ്നങ്ങളിൽ എപ്പോഴും പരിമാണവും ദിശയും വ്യക്തമാക്കുക.
- **സ്പ്രിംഗ് സ്കെയിലുകൾ ബലം അളക്കുന്നു**: ബാത്ത്റൂം സ്കെയിൽ kgf അല്ലെങ്കിൽ lbf (ബലം) കാണിക്കുന്നു, എന്നാൽ സാധാരണയായി kg/lb (പിണ്ഡം) എന്ന് ലേബൽ ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
- **യാന്ത്രിക ശാസ്ത്രീയ നൊട്ടേഷൻ**: < 1 µN അല്ലെങ്കിൽ > 1 GN മൂല്യങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ വായിക്കാൻ ശാസ്ത്രീയ നൊട്ടേഷനായി പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.
യൂണിറ്റുകളുടെ പൂർണ്ണമായ റഫറൻസ്
SI / മെട്രിക് (കേവലം)
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | ന്യൂട്ടണിന് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| ന്യൂട്ടൺ | N | 1 N (base) | ബലത്തിന്റെ SI അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റ്; 1 N = 1 kg·m/s² (കൃത്യം). |
| കിലോന്യൂട്ടൺ | kN | 1.000 kN | എഞ്ചിനീയറിംഗ് നിലവാരം; കാർ എഞ്ചിനുകൾ, ഘടനാപരമായ ഭാരങ്ങൾ. |
| മെഗാന്യൂട്ടൺ | MN | 1.00e+0 N | വലിയ ബലങ്ങൾ; റോക്കറ്റുകൾ, പാലങ്ങൾ, വ്യാവസായിക പ്രസ്സുകൾ. |
| ഗിഗാന്യൂട്ടൺ | GN | 1.00e+3 N | ടെക്റ്റോണിക് ബലങ്ങൾ, ക്ഷുദ്രഗ്രഹങ്ങളുടെ ആഘാതങ്ങൾ, സൈദ്ധാന്തികം. |
| മില്ലിന്യൂട്ടൺ | mN | 1.0000 mN | സൂക്ഷ്മമായ ഉപകരണങ്ങൾ; ചെറിയ സ്പ്രിംഗ് ബലങ്ങൾ. |
| മൈക്രോന്യൂട്ടൺ | µN | 1.000e-6 N | മൈക്രോസ്കെയിൽ; ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പി, MEMS. |
| നാനോന്യൂട്ടൺ | nN | 1.000e-9 N | നാനോസ്കെയിൽ; തന്മാത്രാ ബലങ്ങൾ, ഒരൊറ്റ ആറ്റങ്ങൾ. |
ഗുരുത്വാകർഷണ യൂണിറ്റുകൾ
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | ന്യൂട്ടണിന് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ് | kgf | 9.8066 N | 1 kgf = ഭൂമിയിൽ 1 കിലോഗ്രാമിന്റെ ഭാരം (9.80665 N കൃത്യം). |
| ഗ്രാം-ഫോഴ്സ് | gf | 9.8066 mN | ചെറിയ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലങ്ങൾ; സൂക്ഷ്മമായ തുലാസുകൾ. |
| ടൺ-ഫോഴ്സ് (മെട്രിക്) | tf | 9.807 kN | മെട്രിക് ടണ്ണിന്റെ ഭാരം; 1000 kgf = 9.81 kN. |
| മില്ലിഗ്രാം-ഫോഴ്സ് | mgf | 9.807e-6 N | വളരെ ചെറിയ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലങ്ങൾ; അപൂർവ്വമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. |
| പൗണ്ട്-ഫോഴ്സ് | lbf | 4.4482 N | യുഎസ്/യുകെ നിലവാരം; 1 lbf = 4.4482216 N (കൃത്യം). |
| ഔൺസ്-ഫോഴ്സ് | ozf | 278.0139 mN | 1/16 lbf; ചെറിയ ബലങ്ങൾ, സ്പ്രിംഗുകൾ. |
| ടൺ-ഫോഴ്സ് (ഹ്രസ്വം, യുഎസ്) | tonf | 8.896 kN | യുഎസ് ടൺ (2000 lbf); ഭാരമേറിയ ഉപകരണങ്ങൾ. |
| ടൺ-ഫോഴ്സ് (ദീർഘം, യുകെ) | LT | 9.964 kN | യുകെ ടൺ (2240 lbf); കപ്പൽ ഗതാഗതം. |
| കിപ്പ് (കിലോപൗണ്ട്-ഫോഴ്സ്) | kip | 4.448 kN | 1000 lbf; ഘടനാപരമായ എഞ്ചിനീയറിംഗ്, പാലം രൂപകൽപ്പന. |
ഇംപീരിയൽ കേവല യൂണിറ്റുകൾ
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | ന്യൂട്ടണിന് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| പൗണ്ടൽ | pdl | 138.2550 mN | 1 lb·ft/s²; കേവല ഇംപീരിയൽ, കാലഹരണപ്പെട്ടത്. |
| ഔൺസ് (പൗണ്ടൽ) | oz pdl | 8.6409 mN | 1/16 പൗണ്ടൽ; സൈദ്ധാന്തികം മാത്രം. |
CGS സിസ്റ്റം
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | ന്യൂട്ടണിന് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| ഡൈൻ | dyn | 1.000e-5 N | 1 g·cm/s² = 10⁻⁵ N; CGS സിസ്റ്റം, പാരമ്പര്യം. |
| കിലോഡൈൻ | kdyn | 10.0000 mN | 1000 dyn = 0.01 N; അപൂർവ്വമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. |
| മെഗാഡൈൻ | Mdyn | 10.0000 N | 10⁶ dyn = 10 N; കാലഹരണപ്പെട്ട പദം. |
പ്രത്യേകവും ശാസ്ത്രീയവും
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | ന്യൂട്ടണിന് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| സ്തെൻ (എംകെഎസ് യൂണിറ്റ്) | sn | 1.000 kN | MKS യൂണിറ്റ് = 1000 N; ചരിത്രപരം. |
| ഗ്രേവ്-ഫോഴ്സ് (കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ്) | Gf | 9.8066 N | കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സിന്റെ മറ്റൊരു പേര്. |
| പോണ്ട് (ഗ്രാം-ഫോഴ്സ്) | p | 9.8066 mN | ഗ്രാം-ഫോഴ്സ്; ജർമ്മൻ/കിഴക്കൻ യൂറോപ്യൻ ഉപയോഗം. |
| കിലോപോണ്ട് (കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ്) | kp | 9.8066 N | കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ്; യൂറോപ്യൻ സാങ്കേതിക യൂണിറ്റ്. |
| ക്രിനൽ (ഡെസിന്യൂട്ടൺ) | crinal | 100.0000 mN | ഡെസിന്യൂട്ടൺ (0.1 N); അവ്യക്തം. |
| ഗ്രേവ് (ആദ്യകാല മെട്രിക് സിസ്റ്റത്തിലെ കിലോഗ്രാം) | grave | 9.8066 N | ആദ്യകാല മെട്രിക് സിസ്റ്റം; കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ്. |
| അറ്റോമിക് യൂണിറ്റ് ഓഫ് ഫോഴ്സ് | a.u. | 8.239e-8 N | ഹാർട്രി ബലം; ആറ്റോമിക് ഫിസിക്സ് (8.2×10⁻⁸ N). |
| പ്ലാങ്ക് ഫോഴ്സ് | FP | 1.21e+38 N | ക്വാണ്ടം ഗുരുത്വാകർഷണ സ്കെയിൽ; 1.2×10⁴⁴ N (സൈദ്ധാന്തികം). |
പതിവുചോദ്യങ്ങൾ
പിണ്ഡവും ഭാരവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
പിണ്ഡം (kg) ദ്രവ്യത്തിന്റെ അളവാണ്; ഭാരം (N) ആ പിണ്ഡത്തിന്മേലുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ ബലമാണ്. പിണ്ഡം സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കുന്നു; ഗുരുത്വാകർഷണമനുസരിച്ച് ഭാരം മാറുന്നു. നിങ്ങൾ ചന്ദ്രനിൽ 1/6 ഭാരമേറിയതാണ്, എന്നാൽ അതേ പിണ്ഡം തന്നെയുണ്ട്.
എന്തുകൊണ്ടാണ് kgf അല്ലെങ്കിൽ lbf ന് പകരം ന്യൂട്ടൺ ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
ന്യൂട്ടൺ കേവലമാണ്—അത് ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. kgf/lbf ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണം (9.81 m/s²) അനുമാനിക്കുന്നു. ചന്ദ്രനിലോ ചൊവ്വയിലോ, kgf/lbf തെറ്റായിരിക്കും. ന്യൂട്ടൺ പ്രപഞ്ചത്തിൽ എവിടെയും പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ഒരാൾക്ക് എത്ര ബലം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും?
ശരാശരി വ്യക്തി: 400 N തള്ളൽ, 500 N വലിക്കൽ (ഹ്രസ്വമായ പൊട്ടിത്തെറി). പരിശീലനം ലഭിച്ച കായികതാരങ്ങൾ: 1000+ N. ലോകോത്തര ഡെഡ്ലിഫ്റ്റ്: ~5000 N (~500 kg × 9.81). കടിക്കുന്ന ബലം: ശരാശരി 400 N, പരമാവധി 900 N.
എന്താണ് ഒരു കിപ്പ്, എന്തിനാണ് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
കിപ്പ് = 1000 lbf (കിലോപൗണ്ട്-ഫോഴ്സ്). യുഎസ് ഘടനാപരമായ എഞ്ചിനീയർമാർ വലിയ സംഖ്യകൾ എഴുതുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ പാലം/കെട്ടിട ഭാരങ്ങൾക്കായി കിപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 50 കിപ്പ്സ് = 50,000 lbf = 222 kN.
ഡൈൻ ഇപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടോ?
അപൂർവ്വമായി. ഡൈൻ (CGS യൂണിറ്റ്) പഴയ പാഠപുസ്തകങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ആധുനിക ശാസ്ത്രം മില്ലിന്യൂട്ടൺ (mN) ഉപയോഗിക്കുന്നു. 1 mN = 100 dyn. ചില പ്രത്യേക മേഖലകളിലൊഴികെ CGS സിസ്റ്റം കാലഹരണപ്പെട്ടു.
ഭാരത്തെ ബലമാക്കി എങ്ങനെ മാറ്റാം?
ഭാരം ബലമാണ്. ഫോർമുല: F = mg. ഉദാഹരണം: 70 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള വ്യക്തി → ഭൂമിയിൽ 70 × 9.81 = 686 N. ചന്ദ്രനിൽ: 70 × 1.62 = 113 N. പിണ്ഡം (70 കിലോഗ്രാം) മാറുന്നില്ല.
സമ്പൂർണ്ണ ഉപകരണ ഡയറക്ടറി
UNITS-ൽ ലഭ്യമായ എല്ലാ 71 ഉപകരണങ്ങളും