Nyutoni
Kipimo kitokanacho cha SI · kiasi: nguvu
01 · Ufafanuzi
Nguvu inayoipa masi ya kilogramu moja ongezeko la mwendo la mita moja kwa sekunde kila sekunde. Kiasi si kikubwa: tufaa la wastani hukandamiza kiganja kwa nguvu ya kadiri hiyo.
Ufafanuzi hurudia moja kwa moja sheria ya pili ya mekanika, kwa hiyo hauhitaji kipimo cha kitu wala mtambo wa uhakiki: nyutoni hufafanuliwa kikamilifu na kilogramu, mita na sekunde. Hapa ndipo unapozaliwa mkanganyiko ule ambao kipimo hiki kimekuja kuuondoa. Masi ni sifa ya kitu na haibadiliki popote katika ulimwengu; uzito ni nguvu ambayo kitu hukandamiza nayo tegemeo lake, nayo hutegemea kitu kiko wapi. Kilogramu hubaki kilogramu hata Mwezini, lakini nyutoni huko huwa chache mara sita. Wakati vipimo vyote viwili viliitwa kilogramu, tofauti ilibidi kuikumbuka kichwani; nyutoni iliitoa nje katika alama.
Mwendo wa kawaida hauhitaji nguvu: gari lisilozuiliwa na chochote hujiviringisha lenyewe. Nyutoni huhitajika ili kubadili kasi au kukizuia kitu kisianguke. Nyutoni moja hukifikisha kilogramu kwenye mita moja kwa sekunde ndani ya sekunde moja, na nyutoni kumi huiongezea kasi kilogramu hiyohiyo mara kumi zaidi, au kilogramu kumi kwa kasi ileile — katika sheria ya pili masi na mwendo kasi ni sawa.
02 · Kubadilisha
Nyutoni, kilogramu-nguvu na pauni-nguvu
Vipeo vyote ni sahihi kwa mujibu wa ufafanuzi: kilogramu-nguvu na pauni-nguvu hufafanuliwa kwa mwendo kasi wa kawaida wa mvutano, na daini kwa sentimita na gramu.
Kilogramu-nguvu hufafanuliwa kama uzito wa kilogramu moja katika mwendo kasi wa kawaida wa mvutano, yaani mita 9.806 65 kwa sekunde mraba. Namba hii ni makubaliano: mwendo kasi halisi hubadilika kutoka 9.78 kwenye ikweta hadi 9.83 kwenye ncha, hivyo kipimo kilekile hukandamiza mizani kwa namna tofauti Quito na Murmansk. Ndiyo maana mizani ya viwanda hurekebishwa mahali inapowekwa.
| Kipimo | Jina | Thamani | Inapopatikana |
|---|---|---|---|
| N | nyutoni | 1 | maandishi ya msingi ya nguvu katika SI |
| kN | kilonyutoni | 0.001 | ujenzi, msukumo, mizigo |
| MN | meganyutoni | 1·10⁻⁶ | roketi, mashine za kubana, madaraja |
| mN | milinyutoni | 1 000 | vipimo vya maabara |
| µN | mikronyutoni | 1·10⁶ | mekanika ndogo, tanga la jua |
| kgf | kilogramu-nguvu | 0.101972 | uzito wa kilogramu kwenye g₀ |
| gf | gramu-nguvu | 101.972 | mizani ya duka la dawa na ya maabara |
| tf | toni-nguvu | 0.000101972 | krani, msukumo wa injini katika lugha ya kawaida |
| lbf | pauni-nguvu | 0.224809 | ufundi wa nchi zinazozungumza Kiingereza |
| ozf | aunsi-nguvu | 3.59694 | nguvu ndogo, springi |
| daini | daini | 100 000 | mfumo wa CGS, fizikia ya karne ya kumi na tisa |
| paundali | paundali | 7.23301 | mfumo kamili wa Kiingereza |
| sn | steni | 0.001 | mfumo wa MTS, Ufaransa 1919–1961 |
Uzito huhesabiwa kwa mwendo kasi wa kawaida wa mvutano 9.806 65 m/s²; mwendo kasi ni kwa masi ya toni moja.
03 · Madaraja ya ukubwa
kutoka chembe ya vumbi hadi roketi inayopaaNyutoni moja — tufaa kiganjani
04 · Vifaa vya kupima
Nguvu hupimwa kwa kitu gani
Njia iliyo wazi zaidi: sheria ya Hooke huunganisha mnyoosho na nguvu kwa mstari, na mizani yake inaweza kugawanywa moja kwa moja kwa nyutoni. Usahihi hupunguzwa na athari ya baadaye ya springi na joto, kwa hiyo viwandani kifaa hiki kimebaki kuwa kipimo cha jumla tu.
Wavu uliogandishwa juu ya kiungo kinachonyooka hunyooka pamoja na chuma, na ukinzani wake hubadilika kwa sehemu ndogo za asilimia. Mzunguko wa daraja hugeuza hilo kuwa volteji — hivyo ndivyo mizani yote ya biashara na ya viwanda hufanya kazi, kutoka ile ya jikoni hadi ile ya mabehewa.
Taasisi za kitaifa za vipimo huiunda nyutoni kwa mizigo ya masi inayojulikana, iliyoning'inizwa katika uwanja wa mvutano ambao mwendo kasi wake umepimwa. Mitambo mikubwa zaidi hutoa meganyutoni kadhaa, na vihisi vya maabara za majaribio hurekebishwa kwa mujibu wake.
Kwati chini ya mzigo hujizalishia chaji yenyewe, na jibu hufuata hata mgongano wa mikrosekunde. Kwa vihisi hivyo hupimwa nguvu ya kukata, msukumo wa kurudi nyuma na majaribio ya kugongana; mzigo usiobadilika hawauhifadhi — chaji huvuja.
05 · Kanuni za kuandika
N kubwa bila nukta
Alama imetokana na jina la ukoo, kwa hiyo huandikwa kwa herufi kubwa, ilhali jina la kipimo katika maandishi huandikwa kwa herufi ndogo: newton, lakini alama ni N. Alama ya Kirusi ni Н, na katika maandishi yaliyochanganyika huchanganywa kwa urahisi na H ya Kilatini inayoashiria henri. Kati ya namba na alama huwekwa nafasi isiyokatika.
Kiambishi kilo huandikwa kwa herufi ndogo: kN, si KN. Msukosuko wa nguvu huonyeshwa kwa nyutoni-mita na, ingawa vipimo vyake ni sawa na vya juli, kimoja hakiwezi kuwekwa mahali pa kingine: kazi na msukosuko ni vipimo tofauti. Kilogramu-nguvu na toni-nguvu viliruhusiwa katika ufundi hadi miaka ya themanini, hupatikana katika michoro na vitabu vya zamani, na kiwango cha ISO 80000-4 hakivipendekezi tena.
06 · Vipimo jirani
Nyutoni iko kwenye shina la kichaka kizima cha vipimo vitokanavyo: igawe kwa eneo — utapata paskali; izidishe kwa umbali — utapata juli.
nyutoni kwa mita mraba
nguvu
nyutoni-mita ya kazi
Katika karatasi jirani za Simetrium: paskali kwa mgandamizo, juli kwa kazi, wati kwa uwezo na kilogramu — kipimo cha msingi ambacho kwacho nyutoni hufafanuliwa. Miongoni mwa vipimo vya nje ya mfumo, karibu vipo pauni-nguvu na futi-pauni, vyote viwili vikiwa hai katika ufundi wa Kiingereza.
07 · Sehemu ya kihistoria
Kabla ya nyutoni, nguvu ilipimwa kwa nini
Sheria ya pili ya mwendo iliandikwa bila kipimo chochote cha nguvu: Newton aliandika kuhusu uwiano, si kuhusu namba. Kupima nguvu kwa kitu maalum kulihitajika tu baada ya kuja kwa mashine na mahesabu ya uhandisi.
Wahandisi walihesabu kwa kilogramu-nguvu — uzito wa kipimo, unaoeleweka kwa jicho. Wanafizikia walipendelea mfumo wa sentimita-gramu-sekunde pamoja na daini, ndogo mara laki moja kuliko nyutoni. Mahesabu ya upande mmoja yalipaswa kubadilishwa kwa ajili ya upande mwingine.
Mkutano Mkuu wa Tisa wa Vipimo na Mizani uliidhinisha jina nyutoni kwa nguvu inayokifikisha kilogramu kwenye mita moja kwa sekunde ndani ya sekunde moja. Mwaka 1960 kipimo hiki kiliingia katika Mfumo wa Kimataifa pamoja na vipimo vingine vitokanavyo.
Kilogramu-nguvu imeondoka katika nyaraka, lakini imebaki katika maongezi: msukumo wa injini bado huelezwa kwa toni, na nguvu ya mashine ya kubana kwa kilogramu. Mizani ya springi dukani huonyesha masi ingawa hupima nguvu, nayo hurekebishwa kwa mwendo kasi wa mvutano wa eneo hilo.
Nyutoni haiwezi kuundwa kwa kipimo cha kitu — huhesabiwa tu
Kilogramu ilikuwa na kipimo cha kitu, mita ilikuwa na mstari juu ya rula ya platinamu; nyutoni haina wala haiwezi kuwa na kitu cha mfano. Kipimo hiki hufafanuliwa kwa vipimo vitatu vya msingi na huundwa kwa hesabu: huning'inizwa mzigo wa masi inayojulikana na huzidishwa kwa mwendo kasi wa mvutano uliopimwa hapo mahali kwa usahihi wa sehemu za milioni. Ndipo unapotokea upekee wa elimu ya vipimo vya nguvu: kipimo cha taifa cha nguvu kimefungwa kwenye nukta ya kijiografia. Kuhamisha mtambo mji mwingine maana yake ni kupima upya mwendo kasi wa mahali hapo, kwa sababu hubadilika kufuatana na latitudo, kimo juu ya bahari, hata msongamano wa mwamba chini ya msingi. Mlima wa mita mia mbili kando ya maabara huhamisha jibu kwenye tarakimu ya sita. Mizani ya mkono haijui shida hii hata kidogo: hulinganisha masi, na mvutano hujifuta katika vyombo vyote viwili — ndiyo maana kupima uzito ni kongwe kwa maelfu ya miaka kuliko kupima nguvu.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, vipimo ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yake, na vipimo vya nje ya mfumo ambavyo bila hivyo ufundi wala maisha ya kila siku havipiti. Kila kimoja kina ukurasa wake: ufafanuzi, kubadilisha, vifaa, kanuni za kuandika. Katika lugha 36.
Vipimo vitokanavyo vya SI vyenye jina lake
karatasi ya nyutoni imefunguliwaVipimo vya msingi vya SI
kwa rangi ya udongo — kilogramu, mita na sekunde, ambavyo kwavyo nyutoni imeundwaVipimo vya nje ya mfumo
kwa rangi ya udongo — vipimo vya nguvu vya mifumo mingineLugha ya karatasi
Lugha 36. Alama N ni ya kimataifa; jina hufuata jina la ukoo, kwa hiyo hubadilika kidogo: newton, Newton, ньютон, ニュートン.