牛頓 (單位)
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在物理中牛頓(Newton,符號為希腊字母Ν)是力的公制單位。它是以建立經典力學的伊薩克·牛頓命名。
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定義[编辑]
牛頓是一個國際單位制導出單位,它是由kg·m·s−2的國際單位制基本單位導出。1牛頓等於要使質量1公斤物體的加速度為1 m/s2時,所需要的力。利用因次分析,因為 F=ma,將質量及加速度的單位相乘,即可得到牛頓和基本單位之間的關係:[1]

舉例[编辑]
- 一牛頓是一個大約102克(1⁄9.81kg,約為一個小蘋果的質量)的物體在地表所受到的地球引力。
- 一公斤的物體在地表受到的重力約為9.8 Ν(或是1.0 kgf,依定義 1 kgf = 9.80665 N)在日常生活及工程應用中,1 kgf常近似成10牛頓。
- 一個體重約70公斤的人所受到的重力約為686牛頓。
- 力及位移的內積就是功。因此,1牛頓的力作用在物體,產生1公尺的位移,所作的功就是 1 Ν·m。依照功能定理,對一物體的作功等於其能量的變化,因此Ν·m 也是能量的單位,其大小和常用的能量單位焦耳相同,1Ν·m = 1 J。
- 力常常會用千牛頓或kΝ的單位表示,1 kΝ = 1,000Ν。
千牛頓(kΝ)及其適用的場合[编辑]
在說明螺絲、錨的最大允許受力或是建築業的應用時,常會用千牛頓來表示[2]。 千牛頓也常用在攀岩裝備的規格中,在量測一個負載最大允許的張力及剪力時,也會用kN來表示。
1 kΝ等於 101.97162 公斤物體的重量,不過實用上會以千牛頓的數值直接乘以 100,視為其對應的公斤數[3]。
轉換係數[编辑]
| 牛頓 N (國際單位制導出單位) |
達因 dyne |
千克力 kgf |
磅力 lbf |
磅達 pdl |
|
|---|---|---|---|---|---|
| 1 N | ≡ 1 kg·m/s² | = 105 dyn | ≈ 0.10197 kp | ≈ 0.22481 lbfF | ≈ 7.2330 pdl |
| 1 dyn | = 10−5 N | ≡ 1 g·cm/s² | ≈ 1.0197×10−6 kp | ≈ 2.2481×10−6 lbfF | ≈ 7.2330×10−5 pdl |
| 1 kp | = 9.80665 N | = 980665 dyn | ≡ gn·(1 kg) | ≈ 2.2046 lbfF | ≈ 70.932 pdl |
| 1 lbfF | ≈ 4.448222 N | ≈ 444822 dyn | ≈ 0.45359 kp | ≡ gn·(1 lb) | ≈ 32.174 pdl |
| 1 pdl | ≈ 0.138255 N | ≈ 13825 dyn | ≈ 0.014098 kp | ≈ 0.031081 lbfF | ≡ 1 lb·ft/s² |
| 定義千克力時所用的gn數值,在此表中也用來定義所有的重力單位 | |||||
另見[编辑]
- 艾薩克·牛頓
- 國際單位制
- 磅力
- 焦耳,國際單位制下的能量單位,一焦耳相當於一牛頓的力作用在物體上,產生一公尺的位移。
- 千克力
- 帕斯卡,國際單位制下的壓強能量單位,一帕斯卡相當於單位面積承受一牛頓的力。
參考[编辑]
- ^ Table 3. Coherent derived units in the SI with special names and symbols. The International System of Units (SI). 國際度量衡局. 2006.
- ^ http://www.shakshienterprises.com/steel-fasteners.html#application1
- ^ http://www.convertunits.com/from/kilonewtons/to/kilograms-force
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