Newton
Luați în palmă un măr mic, de vreo sută de grame. Palma îl împinge în sus cu o forță de aproximativ un newton. Exact atât trebuie ca mărul să nu cadă.
În 1687 Isaac Newton a publicat «Principiile matematice ale filozofiei naturale». Acolo scrie că schimbarea mișcării este proporțională cu forța aplicată. Astăzi aceasta se scrie F = m·a. Unitatea de forță a primit numele lui Newton abia în 1948. Un newton mărește viteza unui kilogram cu un metru pe secundă în fiecare secundă.
| Notație | N |
| Prin unitățile de bază | kg·m·s⁻² |
| Greutatea a 1 kg | 9,806 65 N la g normal · pe Lună 1,62 N |
| Numită | după Isaac Newton · CGPM 1948, în SI din 1960 |
| Standarde | ISO 80000-4 · Broșura SI, ed. a 9-a · ISO 376 (instrumente de măsurare a forței) |
| Valori tipice | 1 nN — vârful unui microscop de forță atomică · 1 N — măr de 102 g · 35 MN — forța de tracțiune a Saturn V |
01 · Definiție
Un kilogram, un metru și două secunde
Un newton este forța care imprimă unui corp cu masa de 1 kg o accelerație de 1 m/s². Newtonul nu are un etalon propriu. Este construit din kilogram, metru și secundă și este la fel de precis ca ele.
Și greutatea este o forță. Este forța cu care un corp apasă pe suport. Pe Pământ un kilogram cântărește circa 9,8 N, pe Lună de șase ori mai puțin, iar masa rămâne aceeași. De aceea un cântar cu arc arată pe Lună alt număr, iar o balanță cu brațe același.
Câtă nisip cântărește un newton
Pe taler este exact atâta nisip cât să arate arcul 1 N. Cu cât gravitația e mai slabă, cu atât trebuie mai mult nisip. Înălțimea grămezii este masa nisipului, linia albastră e reperul de 1 N pe scală. Este același pe toate corpurile cerești.
Cumpărătorul vrea să știe câtă substanță e în pachet, iar asta e masa. Greutatea depinde de loc: la ecuator un pachet cântărește cu o jumătate de procent mai puțin decât la pol. Cântarele din magazin măsoară o forță, dar sunt reglate pe loc cu greutăți etalon. De aceea afișajul arată grame.
Același newton ține o greutate și accelerează un cărucior
În stânga, un dinamometru cu arc. Săgeata roșie este greutatea obiectului, cea albastră forța arcului. Când sunt egale, greutatea atârnă nemișcată. În dreapta, un cărucior pe o șină. O elice din spate îl împinge cu o forță constantă, arătată de săgeata albastră. Punctele de pe bandă se pun la fiecare 0,1 s. Cu cât punctele sunt mai depărtate, cu atât căruciorul merge mai repede. Linia verde este sosirea după 1 m. Corpul ceresc schimbă greutatea și frecarea, dar nu și forța elicei.
Un măr de 102 g cântărește 1,00 N pe Pământ. Același newton mărește viteza unui cărucior de un kilogram cu 1 m/s² în fiecare secundă.
02 · Conversie
| Unitate | Valoare | Unde apare |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Kilogramul-forță este greutatea unui kilogram la g normal. Este de exact 9,806 65 ori mai mare decât newtonul.
Dina din sistemul CGS este de o sută de mii de ori mai mică decât newtonul. Accelerează un gram cu 1 cm/s².
În SUA forța de tracțiune a motoarelor cu reacție se dă încă în lbf: 100 000 lbf înseamnă 445 kN.
03 · Ordine de mărime
04 · Instrumente de măsură
05 · Reguli de scriere
06 · Unități vecine
07 · Secțiune istorică
Căderea liberă e prea rapidă ca s-o cronometrezi cu un pendul. În 1784 George Atwood a atârnat peste un scripete două greutăți aproape egale. Mica diferență trage sistemul încet, iar accelerația se poate măsura în secunde. Așa a fost verificată prima dată pe masă a doua lege a lui Newton.
Newtonul se sprijină pe kilogram. Din 2019 kilogramul este definit prin constanta lui Planck, iar forța poate fi realizată fără greutăți: în balanța Kibble greutatea e echilibrată de o forță electromagnetică. Laboratoarele naționale realizează forțe mari cu mașini cu greutăți directe de până la 1 MN și etalonează instrumentele după ISO 376.
Catalogul mărimilor
tot indexul →Cele șapte unități fundamentale SI
O picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.
Deschide indexul →