न्यूटन
हथेली पर लगभग सौ ग्राम का एक छोटा सेब रखिए। हथेली उसे लगभग एक न्यूटन के बल से ऊपर धकेलती है। सेब को गिरने से रोकने के लिए ठीक इतना ही चाहिए।
1687 में आइज़क न्यूटन ने «प्राकृतिक दर्शन के गणितीय सिद्धांत» प्रकाशित किया। उसमें लिखा है कि गति में परिवर्तन लगाए गए बल के समानुपाती होता है। आज हम इसे F = m·a लिखते हैं। बल की इकाई को न्यूटन का नाम केवल 1948 में मिला। एक न्यूटन एक किलोग्राम की चाल को हर सेकंड एक मीटर प्रति सेकंड बढ़ाता है।
| संकेत | N |
| मूल इकाइयों के रास्ते | kg·m·s⁻² |
| 1 kg का भार | मानक g पर 9.806 65 N · चंद्रमा पर 1.62 N |
| नामकरण | आइज़क न्यूटन के नाम पर · CGPM 1948, 1960 से SI में |
| मानक | ISO 80000-4 · SI पुस्तिका, 9वाँ संस्करण · ISO 376 (बलमापी) |
| सामान्य मान | 1 nN — परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी की सुई · 1 N — 102 g का सेब · 35 MN — सैटर्न 5 का प्रणोद |
01 · परिभाषा
एक किलोग्राम, एक मीटर और दो सेकंड
न्यूटन वह बल है जो 1 kg द्रव्यमान वाली वस्तु को 1 m/s² का त्वरण देता है। न्यूटन का अपना कोई मानक नहीं है। वह किलोग्राम, मीटर और सेकंड से बना है, और उतना ही सटीक है जितने वे।
भार भी एक बल है। यह वह बल है जिससे वस्तु अपने आधार को दबाती है। पृथ्वी पर एक किलोग्राम का भार लगभग 9.8 N है, चंद्रमा पर छह गुना कम, जबकि द्रव्यमान वही रहता है। इसलिए स्प्रिंग तराज़ू चंद्रमा पर दूसरी संख्या दिखाता है और पलड़े वाला तराज़ू वही।
कितनी रेत का भार एक न्यूटन है
पलड़े में ठीक इतनी रेत है कि स्प्रिंग 1 N दिखाए। गुरुत्व जितना कमज़ोर, उतनी ज़्यादा रेत चाहिए। ढेर की ऊँचाई रेत का द्रव्यमान है, नीली रेखा पैमाने पर 1 N का निशान। यह सभी पिंडों पर एक ही है।
खरीदार जानना चाहता है कि पैकेट में कितना पदार्थ है, और वह द्रव्यमान है। भार जगह पर निर्भर करता है: भूमध्य रेखा पर पैकेट ध्रुव की तुलना में आधा प्रतिशत हल्का होता है। दुकान के तराज़ू बल मापते हैं, पर वहीं बाटों से समायोजित किए जाते हैं। इसलिए स्क्रीन पर ग्राम आते हैं।
वही न्यूटन बोझ थामता है और गाड़ी को तेज़ करता है
बाईं ओर स्प्रिंग बलमापी है। लाल तीर वस्तु का भार है, नीला तीर स्प्रिंग का बल। जब दोनों बराबर हों, बोझ स्थिर लटकता है। दाईं ओर पटरी पर एक गाड़ी है। पीछे लगा पंखा उसे स्थिर बल से धकेलता है, जिसे नीला तीर दिखाता है। फीते पर बिंदु हर 0.1 s पर लगते हैं। बिंदु जितने दूर-दूर हों, गाड़ी उतनी तेज़ चलती है। हरी रेखा 1 m बाद की मंज़िल है। पिंड बोझ का भार और घर्षण बदलता है, पंखे का प्रणोद नहीं।
102 g के सेब का भार पृथ्वी पर 1.00 N है। वही न्यूटन एक किलोग्राम की गाड़ी को हर सेकंड 1 m/s² तेज़ करता है।
02 · रूपांतरण
| इकाई | मान | कहाँ मिलती है |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
किलोग्राम-बल मानक g पर एक किलोग्राम का भार है। यह ठीक 9.806 65 न्यूटन के बराबर है।
CGS पद्धति का डाइन न्यूटन से एक लाख गुना छोटा है। यह एक ग्राम को 1 cm/s² का त्वरण देता है।
अमेरिका में जेट इंजनों का प्रणोद आज भी lbf में लिखा जाता है: 100 000 lbf = 445 kN।
03 · परिमाण की कोटियाँ
04 · मापक यंत्र
05 · लेखन नियम
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
07 · ऐतिहासिक भाग
मुक्त पतन इतना तेज़ है कि लोलक से उसका समय नहीं मापा जा सकता। 1784 में जॉर्ज एटवुड ने घिरनी के दोनों ओर लगभग बराबर दो बाट लटकाए। छोटा-सा अंतर तंत्र को धीरे-धीरे खींचता है, और त्वरण सेकंडों में मापा जा सकता है। इस तरह न्यूटन का दूसरा नियम पहली बार मेज़ पर परखा गया।
न्यूटन किलोग्राम पर टिका है। 2019 से किलोग्राम प्लांक स्थिरांक से परिभाषित है, और बल को बाटों के बिना प्राप्त किया जा सकता है: किबल तुला में भार को विद्युत-चुंबकीय बल संतुलित करता है। राष्ट्रीय मापिकी प्रयोगशालाएँ बड़े बल 1 MN तक की बाट-मशीनों से प्राप्त करती हैं और बलमापियों का अंशांकन ISO 376 के अनुसार करती हैं।
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