Newton
Tome en la mano una manzana pequeña, de unos cien gramos. La palma la empuja hacia arriba con una fuerza de aproximadamente un newton. Es justo lo necesario para que la manzana no caiga.
En 1687 Isaac Newton publicó los «Principios matemáticos de la filosofía natural». Allí se dice que el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza aplicada. Hoy se escribe F = m·a. La unidad de fuerza recibió el nombre de Newton solo en 1948. Un newton acelera un kilogramo un metro por segundo en cada segundo.
| Notación | N |
| A través de las unidades básicas | kg·m·s⁻² |
| Peso de 1 kg | 9,806 65 N con g normal · en la Luna 1,62 N |
| Nombrada | en honor de Isaac Newton · CGPM 1948, en el SI desde 1960 |
| Normas | ISO 80000-4 · Folleto SI, 9.ª ed. · ISO 376 (instrumentos de medida de fuerza) |
| Valores típicos | 1 nN — punta de un microscopio de fuerza atómica · 1 N — manzana de 102 g · 35 MN — empuje del Saturn V |
01 · Definición
Un kilogramo, un metro y dos segundos
Un newton es la fuerza que da a un cuerpo de 1 kg de masa una aceleración de 1 m/s². El newton no tiene patrón propio. Se construye con el kilogramo, el metro y el segundo, y es tan preciso como ellos.
El peso también es una fuerza. Es la fuerza con que un cuerpo presiona sobre su apoyo. En la Tierra un kilogramo pesa unos 9,8 N, en la Luna seis veces menos, mientras la masa sigue siendo la misma. Por eso una báscula de resorte marca otro número en la Luna, y una balanza de brazos marca el mismo.
Cuánta arena pesa un newton
El platillo tiene la arena justa para que el resorte marque 1 N. Cuanto más débil es la gravedad, más arena hace falta. La altura del montón es la masa de arena; la raya azul, la marca de 1 N en la escala. Es la misma en todos los astros.
Al comprador le importa cuánta sustancia hay en el paquete, y eso es la masa. El peso depende del lugar: en el ecuador un paquete pesa medio por ciento menos que en el polo. Las balanzas de tienda miden una fuerza, pero se ajustan en el lugar con pesas. Por eso la pantalla muestra gramos.
El mismo newton sostiene una carga y acelera un carrito
A la izquierda, un dinamómetro de resorte. La flecha roja es el peso del objeto; la azul, la fuerza del resorte. Cuando son iguales, la carga cuelga quieta. A la derecha, un carrito sobre un riel. Una hélice trasera lo empuja con fuerza constante, que muestra la flecha azul. Los puntos de la cinta se marcan cada 0,1 s. Cuanto más separados están, más rápido va el carrito. La raya verde es la meta a 1 m. El astro cambia el peso de la carga y el rozamiento, pero no el empuje de la hélice.
Una manzana de 102 g pesa 1,00 N en la Tierra. El mismo newton acelera un carrito de un kilogramo 1 m/s² en cada segundo.
02 · Conversión
| Unidad | Valor | Dónde se encuentra |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
El kilogramo-fuerza es el peso de un kilogramo con g normal. Vale exactamente 9,806 65 newtons.
La dina del sistema CGS es cien mil veces menor que el newton. Acelera un gramo 1 cm/s².
En EE. UU. el empuje de los motores a reacción aún se expresa en lbf: 100 000 lbf son 445 kN.
03 · Órdenes de magnitud
04 · Instrumentos de medida
05 · Reglas de escritura
06 · Unidades vecinas
07 · Sección histórica
La caída libre es demasiado rápida para cronometrarla con un péndulo. En 1784 George Atwood colgó dos pesos casi iguales de una polea. El pequeño exceso arrastra el sistema despacio, y la aceleración se mide en segundos. Así se comprobó por primera vez sobre la mesa la segunda ley de Newton.
El newton se apoya en el kilogramo. Desde 2019 el kilogramo se define mediante la constante de Planck, y la fuerza puede realizarse sin pesas: en la balanza de Kibble el peso se equilibra con una fuerza electromagnética. Los laboratorios nacionales realizan fuerzas grandes con máquinas de pesas de hasta 1 MN y calibran los instrumentos según la ISO 376.
Catálogo de magnitudes
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