Kirjainkoko

Iso N: yksikkö on nimetty henkilön mukaan. Sana kirjoitetaan pienellä: newton, 5 newtonia.

Älä sekoita

n on nano, 10⁻⁹. Nm on virhe: momentti kirjoitetaan N·m. N kemiassa on liuoksen normaalisuus.

Laatassa N-kirjain roikkuu jousessa ja keinuu ylös ja alas. Sen alla punainen painonuoli mg venyy jousen mukana. Kirjaimen pinnalla kulkee jännityskartta sinisestä punaiseen, ja skannerin viiva liikkuu ylhäältä alas. Oikealla omena putoaa ja kulkee 0,5 m ajassa 0,32 s. Alhaalla merkki ylettyy 1,00 N:iin. Ripustustalja pyörii hitaasti.

Yksikön passi · voima

Newton

Johdettu SI-yksikkö · suure: voima

Ota käteen pieni omena, noin sata grammaa. Kämmen työntää sitä ylöspäin noin yhden newtonin voimalla. Juuri sen verran tarvitaan, ettei omena putoa.

Vuonna 1687 Isaac Newton julkaisi teoksen «Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet». Siinä sanotaan, että liikkeen muutos on verrannollinen vaikuttavaan voimaan. Nykyään se kirjoitetaan F = m·a. Voiman yksikkö nimettiin Newtonin mukaan vasta 1948. Yksi newton kasvattaa kilogramman nopeutta metrillä sekunnissa joka sekunti.

Merkintä	N
Perusyksiköiden kautta	kg·m·s⁻²
1 kg:n paino	9,806 65 N normaalilla g:llä · Kuussa 1,62 N
Nimetty	Isaac Newtonin mukaan · CGPM 1948, SI:ssä vuodesta 1960
Standardit	ISO 80000-4 · SI-esite, 9. p. · ISO 376 (voimamittarit)
Tyypillisiä arvoja	1 nN — atomivoimamikroskoopin kärki · 1 N — omena, 102 g · 35 MN — Saturn V:n työntövoima

Muunnoksiin Yksikön historiaan

01 · Määritelmä

Kilogramma, metri ja kaksi sekuntia

Newton on voima, joka antaa 1 kg:n massaiselle kappaleelle kiihtyvyyden 1 m/s². Omaa normaalia newtonilla ei ole. Se on rakennettu kilogrammasta, metristä ja sekunnista, ja se on yhtä tarkka kuin ne.

Paino on myös voima. Se on voima, jolla kappale painaa alustaansa. Maassa kilogramma painaa noin 9,8 N, Kuussa kuusi kertaa vähemmän, mutta massa pysyy samana. Siksi jousivaaka näyttää Kuussa eri lukua, mutta orsivaaka saman.

F — voima · m — massa, kg · a — kiihtyvyys · g — putoamiskiihtyvyys

Ulottuvuus

M·L·T⁻²

massa, pituus, aika

1 kg:n paino

9,81 N

merenpinnan tasolla

Massa, joka painaa 1 N

102 g

Maassa

Interaktiivinen · yksi newton eri taivaankappaleilla

Kuinka paljon hiekkaa painaa yhden newtonin

Kupissa on juuri niin paljon hiekkaa, että jousi näyttää 1 N. Mitä heikompi vetovoima, sitä enemmän hiekkaa tarvitaan. Kasan korkeus on hiekan massa, sininen viiva on asteikon merkki 1 N. Se on sama kaikilla taivaankappaleilla.

1,00 N

vasemmalla: kuppi hiekkaakasa — massa, g · viiva — 1 N

Hiekan massa

m = 1 N / g

Vetovoima

Miksi pakkauksessa lukee grammoja eikä newtoneita

Ostajaa kiinnostaa, paljonko pakkauksessa on ainetta, ja se on massa. Paino riippuu paikasta: päiväntasaajalla pakkaus painaa puoli prosenttia vähemmän kuin navalla. Kaupan vaa’at mittaavat voimaa, mutta ne säädetään paikan päällä punnuksilla. Siksi näytössä on grammoja.

Interaktiivinen · jousi mittaa voimaa, vaunu näyttää, mitä voima tekee

Sama newton pitää kuormaa ja kiihdyttää vaunua

Vasemmalla jousivaaka. Punainen nuoli on esineen paino, sininen jousen voima. Kun ne ovat yhtä suuret, kuorma roikkuu paikallaan. Oikealla vaunu kiskolla. Takana oleva potkuri työntää sitä vakiovoimalla, jonka sininen nuoli näyttää. Nauhaan merkitään piste 0,1 s välein. Mitä kauempana pisteet ovat toisistaan, sitä nopeammin vaunu kulkee. Vihreä viiva on maali 1 m päässä. Taivaankappale muuttaa kuorman painoa ja kitkaa, mutta ei potkurin työntövoimaa.

vasemmalla: jousivaaka, asteikko Noikealla: kisko 1,2 m · pisteet 0,1 s välein · viiva — 1 m

Kuorma jousessa

Taivaankappale

Vaunu: massa

Potkurin työntövoima · 

Kuorman paino

1,00 N

omena Maassa

Kuorman massa

0,102 kg

sama kaikkialla

Vaunun kiihtyvyys

1,00 m/s²

a = F / m

Viivaan 1 m

—

vaunu kulkee

Omena, jonka massa on 102 g, painaa Maassa 1,00 N. Sama newton kasvattaa kilogramman vaunun nopeutta 1 m/s² joka sekunti.

02 · Muunnos

Newtoneina

Yksikkö	Arvo	Missä esiintyy
{n}	{v}	{note}

Kilogramma-voima on kilogramman paino normaalilla g:llä. Se on tasan 9,806 65 kertaa newtonin suuruinen.

CGS-järjestelmän dyne on satatuhatta kertaa newtonia pienempi. Se kiihdyttää grammaa 1 cm/s².

Yhdysvalloissa suihkumoottorien työntövoima ilmoitetaan yhä yksikössä lbf: 100 000 lbf on 445 kN.

03 · Suuruusluokat

Voima pikonewtonista Kuun vetovoimaan, logaritminen asteikko

04 · Mittalaitteet

jousivaaka · ±2 %

Hooken lain mukaan jousi venyy verrannollisesti voimaan. Koukun merkki liikkuu asteikolla, jonka yksikkö on newton.

voima-anturi · 0,02 %

Palkki taipuu kuormassa hieman, ja siihen liimattu venymäliuska venyy ja muuttaa resistanssiaan. Näin toimivat keittiö- ja teollisuusvaa’at.

vääntövaaka · 10⁻⁷ N

Henry Cavendish mittasi sillä vuonna 1798 lyijypallojen vetovoiman. Lanka kiertyy, ja valopiste kulkee asteikolla.

atomivoimamikroskooppi · 10⁻¹¹ N

Joustavan palkin kärkeä kuljetetaan pintaa pitkin. Lasersäde heijastuu palkista ja näyttää sen taipuman, siis voiman.

05 · Kirjoitussäännöt

Oikein

9,8 N — välilyönti luvun ja merkin välissä

12 kN, 35 MN — etuliite kiinni tunnukseen

40 N·m — momentti pisteellä

omenan paino on 1 N, massa 102 g

Väärin

9,8N, 9,8 n — ilman välilyöntiä, pienellä

12 KN — etuliite kilo pienellä

40 Nm — luetaan N:n vieressä nanometriksi

«paino 70 kg» teknisessä tekstissä

06 · Naapuriyksiköt

07 · Historiallinen osa

Atwoodin kone · 1784

Metrologinen huomautus

Vapaa pudotus on liian nopea heilurilla ajastettavaksi. Vuonna 1784 George Atwood ripusti talján yli kaksi lähes yhtä suurta painoa. Pieni ylipaino vetää systeemiä hitaasti, ja kiihtyvyyden voi mitata sekunneissa. Näin Newtonin toinen laki koeteltiin ensi kertaa pöydällä.

Newton nojaa kilogrammaan. Vuodesta 2019 kilogramma on määritelty Planckin vakion kautta, ja voima voidaan realisoida ilman punnuksia: Kibble-vaa’assa paino tasapainotetaan sähkömagneettisella voimalla. Kansalliset laboratoriot realisoivat suuria voimia punnuskoneilla aina 1 MN:iin asti ja kalibroivat voimamittarit ISO 376 -standardin mukaan.

pudotus välähdyksinä 0,1 s välein

Suureluettelo

koko hakemisto →

perusta · 7 yksikköä

SI-järjestelmän seitsemän perusyksikköä

Hakemisto · kaikki suureet yhdellä sivulla

Laboratorio hakemiston sisäänkäynnillä

Happotippa muuttaa mehun värin, suola värjää liekin, vesi jäätyy koputuksesta. Niiden alla kaikki Simetriumin lehdet aloittain ja aakkosittain.

Avaa hakemisto →

08 · Sinun kielesi

jokainen linkki vie oikealle kielisivulle

Lue omalla kielelläsi

käännetty ja oikoluetturaakakäännösjonossa