Force Converter
Lakas — Mula sa Mansanas ni Newton hanggang sa mga Black Hole
Pagsanayan ang mga yunit ng lakas sa engineering, pisika, at kalawakan. Mula sa newton hanggang sa pound-force, dynes hanggang sa gravitational forces, mag-convert nang may kumpiyansa at unawain kung ano ang ibig sabihin ng mga numero.
Mga Pundasyon ng Lakas
Ikalawang Batas ni Newton
Ang F = ma ay ang pundasyon ng dynamics. Ang 1 newton ay nagpapabilis sa 1 kg sa 1 m/s². Bawat lakas na nararamdaman mo ay masa na lumalaban sa acceleration.
- 1 N = 1 kg·m/s²
- Dobleng lakas → dobleng acceleration
- Ang lakas ay isang vector (may direksyon)
- Ang net force ang tumutukoy sa paggalaw
Lakas vs Timbang
Ang timbang ay gravitational force: W = mg. Ang iyong masa ay pare-pareho, ngunit ang timbang ay nagbabago kasama ng gravity. Sa Buwan, ikaw ay 1/6 ng iyong timbang sa Earth.
- Masa (kg) ≠ Timbang (N)
- Timbang = masa × gravity
- 1 kgf = 9.81 N sa Earth
- Walang timbang sa orbit = mayroon pa ring masa
Mga Uri ng Lakas
Ang mga contact force ay dumidikit sa mga bagay (friction, tension). Ang mga non-contact force ay kumikilos sa malayo (gravity, magnetism, electric).
- Ang tension ay humihila sa mga lubid/kable
- Ang friction ay sumasalungat sa paggalaw
- Ang normal force ay patayo sa mga ibabaw
- Ang gravity ay palaging kaakit-akit, hindi kailanman nagtataboy
- 1 newton = lakas upang mapabilis ang 1 kg sa 1 m/s²
- Lakas = masa × acceleration (F = ma)
- Ang timbang ay lakas, ang masa ay hindi (W = mg)
- Ang mga lakas ay nagdaragdag bilang mga vector (magnitude + direksyon)
Paliwanag sa mga Sistema ng Yunit
SI/Metric — Absolute
Ang Newton (N) ay ang batayang yunit ng SI. Itinakda mula sa mga pangunahing constants: kg, m, s. Ginagamit sa lahat ng gawaing siyentipiko.
- 1 N = 1 kg·m/s² (eksakto)
- kN, MN para sa malalaking lakas
- mN, µN para sa gawaing may katumpakan
- Pangkalahatan sa engineering/pisika
Mga Yunit ng Gravitational
Mga yunit ng lakas batay sa gravity ng Earth. Ang 1 kgf = lakas upang hawakan ang 1 kg laban sa gravity. Madaling maunawaan ngunit nakadepende sa lokasyon.
- kgf = kilogram-force = 9.81 N
- lbf = pound-force = 4.45 N
- tonf = ton-force (metric/short/long)
- Ang gravity ay nag-iiba ng ±0.5% sa Earth
CGS & Espesyal
Dyne (CGS) para sa maliliit na lakas: 1 dyn = 10⁻⁵ N. Ang Poundal (imperial absolute) ay bihirang gamitin. Atomic/Planck forces para sa mga quantum scale.
- 1 dyne = 1 g·cm/s²
- Poundal = 1 lb·ft/s² (absolute)
- Yunit ng atomiko ≈ 8.2×10⁻⁸ N
- Lakas ng Planck ≈ 1.2×10⁴⁴ N
Ang Pisika ng Lakas
Tatlong Batas ni Newton
Una: Ang mga bagay ay lumalaban sa pagbabago (inertia). Pangalawa: Ang F=ma ay nagbibigay-dami dito. Pangatlo: Bawat aksyon ay may katumbas na salungat na reaksyon.
- Batas 1: Walang net force → walang acceleration
- Batas 2: F = ma (nagtatakda ng newton)
- Batas 3: Mga pares ng aksyon-reaksyon
- Ang mga batas ay hinuhulaan ang lahat ng klasikal na paggalaw
Pagdaragdag ng Vector
Ang mga lakas ay nagsasama bilang mga vector, hindi simpleng kabuuan. Dalawang 10 N na lakas sa 90° ay gumagawa ng 14.1 N (√200), hindi 20 N.
- Kailangan ang magnitude + direksyon
- Gamitin ang Pythagorean theorem para sa patayo
- Ang mga parallel force ay direktang nagdaragdag/nagbabawas
- Equilibrium: net force = 0
Mga Pangunahing Lakas
Apat na pangunahing lakas ang namamahala sa uniberso: gravity, electromagnetism, strong nuclear, weak nuclear. Lahat ng iba pa ay mga kombinasyon.
- Gravity: pinakamahina, walang katapusang saklaw
- Electromagnetic: mga karga, kimika
- Strong: nagbubuklod ng mga quark sa mga proton
- Weak: radioactive decay
Mga Benchmark ng Lakas
| Konteksto | Lakas | Mga Tala |
|---|---|---|
| Paglakad ng insekto | ~0.001 N | Antas ng Micronewton |
| Pagpindot sa pindutan | ~1 N | Banayad na presyon ng daliri |
| Pakikipagkamay | ~100 N | Mahigpit na hawak |
| Timbang ng tao (70 kg) | ~686 N | ≈ 150 lbf |
| Thrust ng makina ng kotse | ~5 kN | 100 hp sa bilis ng highway |
| Timbang ng elepante | ~50 kN | 5-toneladang hayop |
| Thrust ng jet engine | ~200 kN | Modernong komersyal |
| Makina ng rocket | ~10 MN | Pangunahing makina ng space shuttle |
| Tension ng kable ng tulay | ~100 MN | Antas ng Golden Gate |
| Pagbagsak ng asteroid (Chicxulub) | ~10²³ N | Pumatay sa mga dinosaur |
Paghahambing ng Lakas: Newtons vs Pound-Force
| Newtons (N) | Pound-Force (lbf) | Halimbawa |
|---|---|---|
| 1 N | 0.225 lbf | Timbang ng mansanas |
| 4.45 N | 1 lbf | 1 pound sa Earth |
| 10 N | 2.25 lbf | Timbang ng 1 kg |
| 100 N | 22.5 lbf | Malakas na pakikipagkamay |
| 1 kN | 225 lbf | Maliit na makina ng kotse |
| 10 kN | 2,248 lbf | Timbang ng 1-tonelada |
| 100 kN | 22,481 lbf | Timbang ng trak |
| 1 MN | 224,809 lbf | Kapasidad ng malaking crane |
Mga Aplikasyon sa Tunay na Mundo
Structural Engineering
Ang mga gusali ay nakakatagal sa napakalaking lakas: hangin, lindol, mga karga. Ang mga haligi, mga beam ay idinisenyo para sa kN hanggang MN na mga lakas.
- Mga kable ng tulay: 100+ MN tension
- Mga haligi ng gusali: 1-10 MN compression
- Hangin sa skyscraper: 50+ MN lateral
- Ang safety factor ay karaniwang 2-3×
Aerospace & Propulsion
Ang thrust ng rocket ay sinusukat sa meganewtons. Ang mga makina ng eroplano ay gumagawa ng kilonewtons. Bawat newton ay mahalaga kapag tumatakas sa gravity.
- Saturn V: 35 MN thrust
- Makina ng Boeing 747: 280 kN bawat isa
- Falcon 9: 7.6 MN sa pag-angat
- ISS reboost: 0.3 kN (tuloy-tuloy)
Mechanical Engineering
Ang mga torque wrench, hydraulics, fasteners ay lahat ay may rating sa lakas. Kritikal para sa kaligtasan at pagganap.
- Mga lug nut ng kotse: 100-140 N·m torque
- Hydraulic press: 10+ MN kapasidad
- Tension ng bolt: karaniwang nasa saklaw ng kN
- Mga spring constant sa N/m o kN/m
Mabilis na Math ng Conversion
N ↔ kgf (Mabilis)
Hatiin sa 10 para sa pagtatantya: 100 N ≈ 10 kgf (eksakto: 10.2)
- 1 kgf = 9.81 N (eksakto)
- 10 kgf ≈ 100 N
- 100 kgf ≈ 1 kN
- Mabilis: N ÷ 10 → kgf
N ↔ lbf
1 lbf ≈ 4.5 N. Hatiin ang N sa 4.5 para makuha ang lbf.
- 1 lbf = 4.448 N (eksakto)
- 100 N ≈ 22.5 lbf
- 1 kN ≈ 225 lbf
- Sa isip: N ÷ 4.5 → lbf
Dyne ↔ N
1 N = 100,000 dyne. Ilipat lang ang decimal ng 5 lugar.
- 1 dyn = 10⁻⁵ N
- 1 N = 10⁵ dyn
- CGS sa SI: ×10⁻⁵
- Bihirang gamitin ngayon
Paano Gumagana ang mga Conversion
- Hakbang 1: I-convert ang source → newton gamit ang toBase factor
- Hakbang 2: I-convert ang newton → target gamit ang toBase factor ng target
- Alternatibo: Gumamit ng direktang factor kung magagamit (kgf → lbf: i-multiply sa 2.205)
- Pagsusuri sa katinuan: 1 kgf ≈ 10 N, 1 lbf ≈ 4.5 N
- Para sa timbang: masa (kg) × 9.81 = lakas (N)
Sanggunian ng mga Karaniwang Conversion
| Mula | Patungo | I-multiply Sa | Halimbawa |
|---|---|---|---|
| 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 |
Mga Mabilis na Halimbawa
Mga Halimbawang Problema
Conversion ng Thrust ng Rocket
Thrust ng Saturn V rocket: 35 MN. I-convert sa pound-force.
35 MN = 35,000,000 N. 1 N = 0.22481 lbf. 35M × 0.22481 = 7.87 milyong lbf
Timbang sa Iba't Ibang Planeta
70 kg na tao. Timbang sa Earth vs Mars (g = 3.71 m/s²)?
Earth: 70 × 9.81 = 686 N. Mars: 70 × 3.71 = 260 N. Parehong masa, 38% ang timbang.
Tension ng Kable
Ang kable ng tulay ay sumusuporta sa 500 tonelada. Ano ang tension sa MN?
500 metrikong tonelada = 500,000 kg. F = mg = 500,000 × 9.81 = 4.9 MN
Mga Karaniwang Pagkakamali na Dapat Iwasan
- **Masa vs Timbang**: Ang kg ay sumusukat ng masa, ang N ay sumusukat ng lakas. Huwag sabihin na '70 N na tao'—sabihin na 70 kg.
- **kgf ≠ kg**: Ang 1 kgf ay lakas (9.81 N), ang 1 kg ay masa. Ang pagkalito ay nagdudulot ng 10× na mga error.
- **Mahalaga ang lokasyon**: Ang kgf/lbf ay ipinapalagay ang gravity ng Earth. Sa Buwan, ang 1 kg ay may timbang na 1.6 N, hindi 9.81 N.
- **Pagdaragdag ng vector**: Ang 5 N + 5 N ay maaaring katumbas ng 0 (magkasalungat), 7.1 (patayo), o 10 (parehong direksyon).
- **Pagkalito sa Pound**: Ang lb = masa, lbf = lakas. Sa US, ang 'pound' ay karaniwang nangangahulugang lbf depende sa konteksto.
- **Kadalasan ng Dyne**: Ang Dyne ay lipas na; gumamit ng millinewtons. Ang 10⁵ dyn = 1 N, hindi madaling maunawaan.
Mga Nakakatuwang Katotohanan Tungkol sa Lakas
Pinakamalakas na Kalamnan
Ang kalamnan ng masseter sa panga ay naglalabas ng 400 N na lakas ng kagat (900 lbf). Buwaya: 17 kN. Ngunang Megalodon: 180 kN—sapat para durugin ang isang kotse.
Lakas ng Pulgas
Ang pulgas ay tumatalon na may 0.0002 N na lakas ngunit nagpapabilis sa 100g. Ang kanilang mga binti ay mga spring na nag-iimbak ng enerhiya, na inilalabas ito nang mas mabilis kaysa sa pag-urong ng kalamnan.
Tidal Force ng Black Hole
Malapit sa isang black hole, ang tidal force ay mag-uunat sa iyo: ang mga paa ay makakaramdam ng 10⁹ N na higit pa kaysa sa ulo. Tinatawag itong 'spaghettification.' Mapupunit ka nang atom-by-atom.
Hila ng Gravity ng Earth
Ang gravity ng Buwan ay lumilikha ng mga tide na may 10¹⁶ N na lakas sa mga karagatan ng Earth. Hinihila pabalik ng Earth ang Buwan na may 2×10²⁰ N—ngunit ang Buwan ay lumalayo pa rin ng 3.8 cm/taon.
Lakas ng Saput ng Gagamba
Ang saput ng gagamba ay napuputol sa ~1 GPa na stress. Ang isang sinulid na may 1 mm² cross-section ay makakahawak ng 100 kg (980 N)—mas malakas kaysa sa bakal ayon sa timbang.
Atomic Force Microscope
Ang AFM ay nakakaramdam ng mga lakas hanggang sa 0.1 nanonewton (10⁻¹⁰ N). Maaari itong makakita ng mga umbok ng isang atom. Parang pakiramdam sa isang butil ng buhangin mula sa orbit.
Ebolusyon sa Kasaysayan
1687
Inilathala ni Newton ang Principia Mathematica, na nagtakda ng lakas gamit ang F = ma at ang tatlong batas ng paggalaw.
1745
Sinukat ni Pierre Bouguer ang gravitational force sa mga bundok, napansin ang mga pagkakaiba-iba sa gravity field ng Earth.
1798
Tinimbang ni Cavendish ang Earth gamit ang isang torsion balance, na sumusukat sa gravitational force sa pagitan ng mga masa.
1873
Itinakda ng British Association ang 'dyne' (yunit ng CGS) bilang 1 g·cm/s². Nang maglaon, ang newton ay pinagtibay para sa SI.
1948
Itinakda ng CGPM ang newton bilang kg·m/s² para sa sistema ng SI. Pinalitan nito ang mga lumang kgf at mga teknikal na yunit.
1960
Ang SI ay opisyal na pinagtibay sa buong mundo. Ang Newton ay naging pangkalahatang yunit ng lakas para sa agham at engineering.
1986
Naimbento ang atomic force microscope, na nakakakita ng mga piconewton na lakas. Binago nito ang nanotechnology.
2019
Muling pagtakda ng SI: ang newton ay nagmula na ngayon sa Planck constant. Pundamental na eksakto, walang pisikal na artifact.
Mga Pro Tip
- **Mabilis na pagtatantya ng kgf**: Hatiin ang newton sa 10. 500 N ≈ 50 kgf (eksakto: 51).
- **Timbang mula sa masa**: I-multiply ang kg sa 10 para sa mabilis na pagtatantya ng N. 70 kg ≈ 700 N.
- **Memory trick para sa lbf**: Ang 1 lbf ay halos kalahati ng timbang ng isang 2-litrong bote ng soda (4.45 N).
- **Suriin ang iyong mga yunit**: Kung ang resulta ay tila 10× na mali, marahil ay napaghalo mo ang masa (kg) sa lakas (kgf).
- **Mahalaga ang direksyon**: Ang mga lakas ay mga vector. Palaging tukuyin ang magnitude + direksyon sa mga tunay na problema.
- **Ang mga spring scale ay sumusukat ng lakas**: Ang timbangan sa banyo ay nagpapakita ng kgf o lbf (lakas), ngunit may label na kg/lb (masa) ayon sa kombensyon.
- **Awtomatikong notasyong siyentipiko**: Ang mga halagang < 1 µN o > 1 GN ay ipinapakita bilang notasyong siyentipiko para sa pagiging madaling basahin.
Kumpletong Sanggunian ng mga Yunit
SI / Metric (Absolute)
| Pangalan ng Yunit | Simbolo | Katumbas sa Newton | Mga Tala sa Paggamit |
|---|---|---|---|
| newton | N | 1 N (base) | Batayang yunit ng SI para sa lakas; 1 N = 1 kg·m/s² (eksakto). |
| kilonewton | kN | 1.000 kN | Pamantayan sa engineering; mga makina ng kotse, mga structural load. |
| meganewton | MN | 1.00e+0 N | Malalaking lakas; mga rocket, tulay, mga industrial press. |
| giganewton | GN | 1.00e+3 N | Mga tectonic force, mga pagbagsak ng asteroid, teoretikal. |
| millinewton | mN | 1.0000 mN | Mga instrumentong may katumpakan; maliliit na lakas ng spring. |
| micronewton | µN | 1.000e-6 N | Microscale; atomic force microscopy, MEMS. |
| nanonewton | nN | 1.000e-9 N | Nanoscale; mga molecular force, iisang atom. |
Mga Yunit ng Gravitational
| Pangalan ng Yunit | Simbolo | Katumbas sa Newton | Mga Tala sa Paggamit |
|---|---|---|---|
| kilogram-force | kgf | 9.8066 N | 1 kgf = timbang ng 1 kg sa Earth (9.80665 N eksakto). |
| gram-force | gf | 9.8066 mN | Maliliit na gravitational force; mga timbangan na may katumpakan. |
| ton-force (metric) | tf | 9.807 kN | Timbang ng metrikong tonelada; 1000 kgf = 9.81 kN. |
| milligram-force | mgf | 9.807e-6 N | Napakaliit na gravitational force; bihirang gamitin. |
| pound-force | lbf | 4.4482 N | Pamantayan ng US/UK; 1 lbf = 4.4482216 N (eksakto). |
| ounce-force | ozf | 278.0139 mN | 1/16 lbf; maliliit na lakas, mga spring. |
| ton-force (maikli, US) | tonf | 8.896 kN | US ton (2000 lbf); mabibigat na kagamitan. |
| ton-force (mahaba, UK) | LT | 9.964 kN | UK ton (2240 lbf); pagpapadala. |
| kip (kilopound-force) | kip | 4.448 kN | 1000 lbf; structural engineering, disenyo ng tulay. |
Mga Yunit ng Imperial Absolute
| Pangalan ng Yunit | Simbolo | Katumbas sa Newton | Mga Tala sa Paggamit |
|---|---|---|---|
| poundal | pdl | 138.2550 mN | 1 lb·ft/s²; absolute imperial, lipas na. |
| ounce (poundal) | oz pdl | 8.6409 mN | 1/16 poundal; teoretikal lamang. |
Sistema ng CGS
| Pangalan ng Yunit | Simbolo | Katumbas sa Newton | Mga Tala sa Paggamit |
|---|---|---|---|
| dyne | dyn | 1.000e-5 N | 1 g·cm/s² = 10⁻⁵ N; sistema ng CGS, legacy. |
| kilodyne | kdyn | 10.0000 mN | 1000 dyn = 0.01 N; bihirang gamitin. |
| megadyne | Mdyn | 10.0000 N | 10⁶ dyn = 10 N; lipas na termino. |
Espesyal at Siyentipiko
| Pangalan ng Yunit | Simbolo | Katumbas sa Newton | Mga Tala sa Paggamit |
|---|---|---|---|
| sthène (yunit ng MKS) | sn | 1.000 kN | Yunit ng MKS = 1000 N; pangkasaysayan. |
| grave-force (kilogram-force) | Gf | 9.8066 N | Alternatibong pangalan para sa kilogram-force. |
| pond (gram-force) | p | 9.8066 mN | Gram-force; paggamit sa German/Eastern European. |
| kilopond (kilogram-force) | kp | 9.8066 N | Kilogram-force; yunit na teknikal sa Europa. |
| crinal (decinewton) | crinal | 100.0000 mN | Decinewton (0.1 N); hindi malinaw. |
| grave (kilogram sa unang sistemang metric) | grave | 9.8066 N | Maagang sistema ng metric; kilogram-force. |
| atomic unit of force | a.u. | 8.239e-8 N | Lakas ng Hartree; pisika ng atom (8.2×10⁻⁸ N). |
| Planck force | FP | 1.21e+38 N | Antas ng quantum gravity; 1.2×10⁴⁴ N (teoretikal). |
Mga Madalas Itanong
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng masa at timbang?
Ang masa (kg) ay ang dami ng materya; ang timbang (N) ay ang gravitational force sa masang iyon. Ang masa ay nananatiling pare-pareho; ang timbang ay nagbabago kasama ng gravity. May timbang kang 1/6 sa Buwan ngunit may parehong masa.
Bakit gumamit ng newton sa halip na kgf o lbf?
Ang Newton ay absolute—hindi ito nakadepende sa gravity. Ipinapalagay ng kgf/lbf ang gravity ng Earth (9.81 m/s²). Sa Buwan o Mars, ang kgf/lbf ay magiging mali. Ang Newton ay gumagana kahit saan sa uniberso.
Gaano kalakas ang maaaring ilabas ng isang tao?
Karaniwang tao: 400 N na tulak, 500 N na hila (maikling pagsabog). Mga sanay na atleta: 1000+ N. Pandaigdigang deadlift: ~5000 N (~500 kg × 9.81). Lakas ng kagat: 400 N karaniwan, 900 N maximum.
Ano ang isang kip at bakit ito ginagamit?
Kip = 1000 lbf (kilopound-force). Ginagamit ng mga structural engineer sa US ang mga kip para sa mga karga sa tulay/gusali upang maiwasan ang pagsulat ng malalaking numero. 50 kips = 50,000 lbf = 222 kN.
Ginagamit pa ba ang dyne?
Bihira. Ang Dyne (yunit ng CGS) ay lumalabas sa mga lumang aklat. Ang modernong agham ay gumagamit ng millinewtons (mN). 1 mN = 100 dyn. Ang sistema ng CGS ay lipas na maliban sa ilang espesyalisadong larangan.
Paano ko i-convert ang timbang sa lakas?
Ang timbang AY lakas. Pormula: F = mg. Halimbawa: 70 kg na tao → 70 × 9.81 = 686 N sa Earth. Sa Buwan: 70 × 1.62 = 113 N. Ang masa (70 kg) ay hindi nagbabago.
Kumpletong Direktoryo ng mga Tool
Lahat ng 71 na tool na magagamit sa UNITS