F = ma — это основа динамики. 1 ньютон ускоряет 1 кг на 1 м/с². Каждая сила, которую вы чувствуете, — это масса, сопротивляющаяся ускорению.

• 1 Н = 1 кг·м/с²
• Двойная сила → двойное ускорение
• Сила — это вектор (имеет направление)
• Результирующая сила определяет движение

Вес — это гравитационная сила: W = mg. Ваша масса постоянна, но вес меняется с гравитацией. На Луне вы весите 1/6 своего земного веса.

• Масса (кг) ≠ Вес (Н)
• Вес = масса × гравитация
• 1 кгс = 9.81 Н на Земле
• Невесомость на орбите = все еще есть масса

Контактные силы касаются объектов (трение, натяжение). Бесконтактные силы действуют на расстоянии (гравитация, магнетизм, электричество).

• Натяжение тянет вдоль веревок/кабелей
• Трение противодействует движению
• Нормальная сила перпендикулярна поверхностям
• Гравитация всегда притягивает, никогда не отталкивает

Ньютон (Н) — это основная единица СИ. Определяется из фундаментальных констант: кг, м, с. Используется во всей научной работе.

• 1 Н = 1 кг·м/с² (точно)
• кН, МН для больших сил
• мН, мкН для точных работ
• Универсальна в инженерии/физике

Единицы силы, основанные на земной гравитации. 1 кгс = сила, чтобы удержать 1 кг против гравитации. Интуитивно, но зависит от местоположения.

• кгс = килограмм-сила = 9.81 Н
• фунт-сила = 4.45 Н
• тонна-сила (метрическая/короткая/длинная)
• Гравитация меняется на ±0.5% на Земле

Дина (СГС) для малых сил: 1 дин = 10⁻⁵ Н. Паундаль (имперская абсолютная) редко используется. Атомные/планковские силы для квантовых масштабов.

• 1 дин = 1 г·см/с²
• Паундаль = 1 фунт·фут/с² (абсолютная)
• Атомная единица ≈ 8.2×10⁻⁸ Н
• Планковская сила ≈ 1.2×10⁴⁴ Н

1-й: Объекты сопротивляются изменениям (инерция). 2-й: F=ma количественно это определяет. 3-й: Каждое действие имеет равное противодействие.

• Закон 1: Нет результирующей силы → нет ускорения
• Закон 2: F = ma (определяет ньютон)
• Закон 3: Пары действие-противодействие
• Законы предсказывают все классическое движение

Силы объединяются как векторы, а не простые суммы. Две силы по 10 Н под углом 90° образуют 14.1 Н (√200), а не 20 Н.

• Требуется величина + направление
• Используйте теорему Пифагора для перпендикулярности
• Параллельные силы складываются/вычитаются напрямую
• Равновесие: результирующая сила = 0

Четыре фундаментальные силы управляют вселенной: гравитация, электромагнетизм, сильное ядерное, слабое ядерное. Все остальное — их комбинации.

• Гравитация: самая слабая, бесконечный радиус действия
• Электромагнетизм: заряды, химия
• Сильное: связывает кварки в протонах
• Слабое: радиоактивный распад

Здания выдерживают огромные силы: ветер, землетрясения, нагрузки. Колонны, балки рассчитаны на силы от кН до МН.

• Канаты мостов: 100+ МН натяжения
• Колонны зданий: 1-10 МН сжатия
• Ветер на небоскребе: 50+ МН боковой силы
• Коэффициент безопасности обычно 2-3×

Тяга ракет измеряется в меганьютонах. Двигатели самолетов производят килоньютоны. Каждый ньютон имеет значение при преодолении гравитации.

• Сатурн V: 35 МН тяги
• Двигатель Boeing 747: 280 кН каждый
• Falcon 9: 7.6 МН на старте
• Коррекция орбиты МКС: 0.3 кН (постоянно)

Динамометрические ключи, гидравлика, крепеж — все оценивается по силе. Критично для безопасности и производительности.

• Гайки колес автомобиля: 100-140 Н·м крутящего момента
• Гидравлический пресс: мощность 10+ МН
• Натяжение болтов: типичный диапазон кН
• Жесткость пружин в Н/м или кН/м

Разделите на 10 для оценки: 100 Н ≈ 10 кгс (точно: 10.2)

• 1 кгс = 9.81 Н (точно)
• 10 кгс ≈ 100 Н
• 100 кгс ≈ 1 кН
• Быстро: Н ÷ 10 → кгс

1 фунт-сила ≈ 4.5 Н. Разделите Н на 4.5, чтобы получить фунт-силу.

• 1 lbf = 4.448 Н (точно)
• 100 Н ≈ 22.5 lbf
• 1 кН ≈ 225 lbf
• В уме: Н ÷ 4.5 → lbf

1 Н = 100,000 дин. Просто переместите десятичную запятую на 5 знаков.

• 1 дин = 10⁻⁵ Н
• 1 Н = 10⁵ дин
• СГС в СИ: ×10⁻⁵
• Сегодня редко используется

Тяга ракеты Сатурн V: 35 МН. Конвертируйте в фунт-силу.

35 МН = 35,000,000 Н. 1 Н = 0.22481 фунт-силы. 35M × 0.22481 = 7.87 миллиона фунт-сил

Человек 70 кг. Вес на Земле против Марса (g = 3.71 м/с²)?

Земля: 70 × 9.81 = 686 Н. Марс: 70 × 3.71 = 260 Н. Масса та же, вес 38%.

Канат моста выдерживает 500 тонн. Какое натяжение в МН?

500 метрических тонн = 500,000 кг. F = mg = 500,000 × 9.81 = 4.9 МН

Жевательная мышца челюсти создает силу укуса 400 Н (900 фунт-сил). Крокодил: 17 кН. Вымерший мегалодон: 180 кН — достаточно, чтобы раздавить автомобиль.

Блоха прыгает с силой 0.0002 Н, но ускоряется на 100g. Ее ноги — это пружины, хранящие энергию и высвобождающие ее быстрее, чем мышца может сократиться.

Рядом с черной дырой приливная сила растягивает вас: ноги чувствуют на 10⁹ Н больше, чем голова. Это называется 'спагеттификация'. Вас бы разорвало атом за атомом.

Гравитация Луны создает приливы с силой 10¹⁶ Н на океаны Земли. Земля тянет Луну назад с силой 2×10²⁰ Н — но Луна все равно удаляется на 3.8 см/год.

Паутина рвется при напряжении ~1 ГПа. Нить с сечением 1 мм² выдержала бы 100 кг (980 Н) — прочнее стали по весу.

АСМ чувствует силы до 0.1 наноньютона (10⁻¹⁰ Н). Может обнаруживать выступы размером в один атом. Это как почувствовать песчинку с орбиты.

Ньютон публикует 'Математические начала натуральной философии', определяя силу с помощью F = ma и трех законов движения.

Пьер Бугер измеряет гравитационную силу на горах, замечая вариации в гравитационном поле Земли.

Кавендиш взвешивает Землю с помощью торсионных весов, измеряя гравитационную силу между массами.

Британская ассоциация определяет 'дину' (единица СГС) как 1 г·см/с². Позже ньютон был принят для СИ.

CGPM определяет ньютон как кг·м/с² для системы СИ. Заменяет старые кгс и технические единицы.

СИ официально принята во всем мире. Ньютон становится универсальной единицей силы для науки и инженерии.

Изобретен атомно-силовой микроскоп, обнаруживающий пиконьютонные силы. Революционизирует нанотехнологии.

Переопределение СИ: ньютон теперь происходит от постоянной Планка. Фундаментально точный, без физического артефакта.

Масса (кг) — это количество вещества; вес (Н) — это гравитационная сила, действующая на эту массу. Масса остается постоянной; вес меняется с гравитацией. Вы весите 1/6 на Луне, но имеете ту же массу.

Ньютон является абсолютным — не зависит от гравитации. кгс/фунт-сила предполагают земную гравитацию (9.81 м/с²). На Луне или Марсе кгс/фунт-сила были бы неверными. Ньютон работает везде во вселенной.

Средний человек: 400 Н толчок, 500 Н тяга (кратковременно). Тренированные спортсмены: 1000+ Н. Мировой класс в становой тяге: ~5000 Н (~500 кг × 9.81). Сила укуса: в среднем 400 Н, максимум 900 Н.

Кип = 1000 фунт-сил (килофунт-сила). Американские инженеры-строители используют кипы для нагрузок на мостах/зданиях, чтобы не писать большие числа. 50 кипов = 50,000 фунт-сил = 222 кН.

Редко. Дина (единица СГС) встречается в старых учебниках. Современная наука использует миллиньютоны (мН). 1 мН = 100 дин. Система СГС устарела, за исключением некоторых специализированных областей.

Вес И ЕСТЬ сила. Формула: F = mg. Пример: человек 70 кг → 70 × 9.81 = 686 Н на Земле. На Луне: 70 × 1.62 = 113 Н. Масса (70 кг) не меняется.