牛頓 (單位)
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牛頓（符號為N，英語：newton）是一種物理量纲，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。
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（力）= mass（質量）× acceleration（加速度）），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。
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，或两个鸡蛋的质量）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]
| 牛頓 N (国际单位制导出单位) |
达因 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]
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