牛頓(符號為N,英語:Newton)是一種物理單位,是力的公制單位。它是以建立經典力學(古典力學)的艾薩克·牛頓命名。
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1千克物體的加速度為1 m/s2時,所需要的力。利用因次分析,因為 F=ma (Force = Mass x Acceleration), 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。
- 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。
- 一千克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。
- 力及位移的內積就是功。故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土木工程及建築業的應用時,常會用千牛頓來表示[1]。 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 kg物體的重力,不過實用上會以千牛頓的數值直接乘以 100,視為其對應的重力[2]。
轉換係數(與其他單位之轉換)[编辑]
力的單位
|
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
|
|
---|
|
线性(平动)的量 |
|
角度(转动)的量 |
量纲 |
— |
L |
L2 |
量纲 |
— |
— |
— |
T |
时间: t s |
absement: A m s |
|
T |
时间: t s |
|
|
— |
|
距离: d, 位矢: r, s, x, 位移 m |
面积: A m2 |
— |
|
角度: θ, 角移: θ rad |
立體角: Ω rad2, sr |
T−1 |
頻率: f s−1, Hz |
速率: v, 速度: v m s−1 |
面積速率: ν, 比角动量: h m2 s−1 |
T−1 |
頻率: f s−1, Hz |
角速率: ω, 角速度: ω rad s−1 |
|
T−2 |
|
加速度: a m s−2 |
|
T−2 |
|
角加速度: α rad s−2 |
|
T−3 |
|
加加速度: j m s−3 |
|
T−3 |
|
角加加速度: ζ rad s−3 |
|
|
|
M |
质量: m kg |
|
|
ML2 |
转动惯量: I kg m2 |
|
|
MT−1 |
|
动量: p, 冲量: J kg m s−1, N s |
作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s |
ML2T−1 |
|
角动量: L, 角冲量: ΔL kg m2 s−1 |
作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s |
MT−2 |
|
力: F, 重量: Fg kg m s−2, N |
能量: E, 功: W kg m2 s−2, J |
ML2T−2 |
|
力矩: τ, moment: M kg m2 s−2, N m |
能量: E, 功: W kg m2 s−2, J |
MT−3 |
|
yank: Y kg m s−3, N s−1 |
功率: P kg m2 s−3, W |
ML2T−3 |
|
rotatum: P kg m2 s−3, N m s−1 |
功率: P kg m2 s−3, W |
|
|