牛頓 (單位)

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提示:本条目的主题不是艾萨克·牛顿

物理牛頓(符號為希腊字母Ν)是的公制單位。它是以建立經典力學伊薩克·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 (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。

舉例[编辑]

  • 一牛頓是一個大約102克(19.81kg,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。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[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[2]

轉換係數[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

另見[编辑]

參考[编辑]