நியூட்டன்
SI வழி அலகு · அளவை: விசை
01 · வரையறை
ஒரு கிலோகிராம் நிறைக்கு ஒவ்வொரு வினாடியிலும் வினாடிக்கு ஒரு மீட்டர் வேக மாற்றத்தை அளிக்கும் விசை. இது பெரிய அளவு அல்ல: நடுத்தர அளவு ஆப்பிள் ஒன்று உள்ளங்கையில் அழுத்தும் விசை கிட்டத்தட்ட இதுவே.
இந்த வரையறை இயக்கவியலின் இரண்டாம் விதியையே நேரடியாக மீண்டும் சொல்கிறது, எனவே இதற்குப் பொருள் நிலைத்தரமும் தேவையில்லை, சரிபார்ப்பு அமைப்பும் தேவையில்லை: நியூட்டன் கிலோகிராம், மீட்டர், வினாடி ஆகியவற்றால் முழுமையாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த அலகு நீக்க வந்த குழப்பமும் இங்கிருந்தே பிறக்கிறது. நிறை என்பது பொருளின் பண்பு, பேரண்டத்தில் எங்கும் அது மாறுவதில்லை; எடை என்பது பொருள் தன் தாங்கியின் மீது அழுத்தும் விசை, அது பொருள் எங்கு இருக்கிறது என்பதைப் பொறுத்தது. ஒரு கிலோகிராம் நிலவிலும் ஒரு கிலோகிராமாகவே இருக்கும், ஆனால் அங்கே நியூட்டன்களின் எண்ணிக்கை ஆறு மடங்கு குறைகிறது. இரு அளவைகளும் கிலோகிராம் என்றே அழைக்கப்பட்ட வரை, இந்த வேறுபாட்டை மனத்தில் வைத்திருக்க வேண்டியிருந்தது; நியூட்டன் அதைக் குறியீட்டுக்குள் கொண்டுவந்தது.
சீரான இயக்கத்திற்கு விசை தேவையில்லை: எதுவும் தடுக்காத வண்டி தானே உருளும். வேகத்தை மாற்றவோ, விழும் பொருளைத் தாங்கிப்பிடிக்கவோ தான் நியூட்டன்கள் தேவை. ஒரு நியூட்டன் ஒரு கிலோகிராமை ஒரு வினாடியில் வினாடிக்கு ஒரு மீட்டருக்குக் கொண்டுவரும்; பத்து நியூட்டன்கள் அதே கிலோகிராமைப் பத்து மடங்கு வேகமாக, அல்லது பத்து கிலோகிராமை அதே வேகத்தில் முடுக்கும் — இரண்டாம் விதியில் நிறையும் முடுக்கமும் சமமானவை.
02 · மாற்றம்
நியூட்டன், கிலோகிராம் விசை, பவுண்டு விசை
எல்லாக் குணகங்களும் வரையறையாலேயே துல்லியமானவை: கிலோகிராம் விசையும் பவுண்டு விசையும் நியம ஈர்ப்பு முடுக்கத்தால், டைன் சென்டிமீட்டரும் கிராமும் கொண்டு வரையறுக்கப்படுகின்றன.
கிலோகிராம் விசை என்பது நியம ஈர்ப்பு முடுக்கத்தில், அதாவது வினாடி வர்க்கத்திற்கு 9.806 65 மீட்டரில், ஒரு கிலோகிராமின் எடை என வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த எண் ஓர் ஒப்பந்தம்: உண்மையான முடுக்கம் நிலநடுக்கோட்டில் 9.78 முதல் துருவத்தில் 9.83 வரை மாறுகிறது, எனவே ஒரே எடைக்கல் கீட்டோவிலும் முர்மான்ஸ்கிலும் தராசை வெவ்வேறு அளவில் அழுத்தும். அதனால்தான் தொழிற்சாலைத் தராசுகள் நிறுவப்படும் இடத்திலேயே அளவீடு செய்யப்படுகின்றன.
| அலகு | பெயர் | மதிப்பு | எங்கே காணப்படுகிறது |
|---|---|---|---|
| N | நியூட்டன் | 1 | SI-இல் விசையின் அடிப்படை எழுத்துமுறை |
| kN | கிலோநியூட்டன் | 0.001 | கட்டுமானம், உந்துவிசை, சுமைகள் |
| MN | மெகாநியூட்டன் | 1·10⁻⁶ | ராக்கெட்டுகள், அழுத்தி இயந்திரங்கள், பாலங்கள் |
| mN | மில்லிநியூட்டன் | 1 000 | ஆய்வக அளவீடுகள் |
| µN | மைக்ரோநியூட்டன் | 1·10⁶ | நுண் இயந்திரவியல், சூரியப் பாய்மரம் |
| kgf | கிலோகிராம் விசை | 0.101972 | g₀-இல் ஒரு கிலோகிராமின் எடை |
| gf | கிராம் விசை | 101.972 | மருந்தகம் மற்றும் ஆய்வகத் தராசுகள் |
| tf | டன் விசை | 0.000101972 | கிரேன்கள், பேச்சு வழக்கில் இயந்திர உந்துவிசை |
| lbf | பவுண்டு விசை | 0.224809 | ஆங்கிலம் பேசும் நாடுகளின் தொழில்நுட்பம் |
| ozf | அவுன்ஸ் விசை | 3.59694 | சிறு விசைகள், சுருள்வில்கள் |
| டைன் | டைன் | 100 000 | CGS முறை, பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டு இயற்பியல் |
| பவுண்டல் | பவுண்டல் | 7.23301 | ஆங்கிலேய தனி முறை |
| sn | ஸ்டென் | 0.001 | MTS முறை, பிரான்ஸ் 1919–1961 |
எடை நியம ஈர்ப்பு முடுக்கம் 9.806 65 m/s²-இல் கணக்கிடப்பட்டது; முடுக்கம் ஒரு டன் நிறைக்கானது.
03 · அளவின் படிநிலைகள்
தூசித் துகளிலிருந்து புறப்படும் ராக்கெட் வரைஒரு நியூட்டன் — உள்ளங்கையில் ஆப்பிள்
04 · அளவைக் கருவிகள்
விசையை எதனால் அளக்கிறார்கள்
மிக நேரடியான வழி: ஹூக்கின் விதி நீட்சியையும் விசையையும் நேர்கோட்டில் இணைக்கிறது, அளவுகோலை நேராக நியூட்டனில் பிரிக்கலாம். துல்லியத்தை சுருள்வில்லின் மீள் பின்விளைவும் வெப்பநிலையும் கட்டுப்படுத்துகின்றன, எனவே தொழிற்சாலையில் இக்கருவி கரடுமுரடான அளவைக் கருவியாகவே நின்றுவிட்டது.
மீள்தன்மை கொண்ட உறுப்பில் ஒட்டப்பட்ட வலை உலோகத்துடன் சேர்ந்து நீள்கிறது, அதன் மின்தடை சதவீதத்தின் பின்னங்களளவு மாறுகிறது. பாலச் சுற்று அதை மின்னழுத்தமாக மாற்றுகிறது — சமையலறைத் தராசு முதல் ரயில் பெட்டித் தராசு வரை அனைத்து வணிக, தொழிற்சாலைத் தராசுகளும் இப்படியே இயங்குகின்றன.
தேசிய அளவையியல் நிறுவனங்கள், முடுக்கம் அளக்கப்பட்ட ஈர்ப்புப் புலத்தில் தொங்கவிடப்பட்ட, நிறை அறியப்பட்ட சுமைகளால் நியூட்டனை நடைமுறைப்படுத்துகின்றன. மிகப் பெரிய அமைப்புகள் பல மெகாநியூட்டன்கள் வரை தருகின்றன; சோதனை ஆய்வகங்களின் உணரிகள் அவற்றை வைத்தே அளவீடு செய்யப்படுகின்றன.
சுமையின் கீழ் குவார்ட்ஸ் தானே மின்னூட்டத்தை உருவாக்குகிறது, மைக்ரோ வினாடிகள் நீளும் அதிர்ச்சியையும் பதில் ஈடுகட்டுகிறது. இத்தகைய உணரிகளால் வெட்டு விசை, பின்னுதைப்பு, மோதல் சோதனைகள் அளக்கப்படுகின்றன; நிலையான சுமையை அவை தாங்குவதில்லை — மின்னூட்டம் கசிந்துவிடும்.
05 · எழுத்து விதிகள்
பெரிய N, புள்ளி இல்லாமல்
குறியீடு குடும்பப் பெயரிலிருந்து வந்தது, எனவே பெரிய எழுத்தில் எழுதப்படுகிறது; அலகின் பெயரோ உரையில் சிறிய எழுத்தில்: newton, ஆனால் குறியீடு N. ரஷ்யக் குறியீடு Н, கலப்பு உரையில் அதை ஹென்றியைக் குறிக்கும் லத்தீன் H உடன் எளிதில் குழப்பிக்கொள்ளலாம். எண்ணுக்கும் குறியீட்டுக்கும் இடையே பிரியாத இடைவெளி வைக்கப்படுகிறது.
கிலோ முன்னொட்டு சிறிய எழுத்தில் எழுதப்படுகிறது: kN, KN அல்ல. விசையின் திருப்புவிசை நியூட்டன் மீட்டரில் தரப்படுகிறது; அதன் பரிமாணம் ஜூலுடையதே ஆனாலும், ஒன்றை மற்றொன்றின் இடத்தில் வைக்கக் கூடாது: வேலையும் திருப்புவிசையும் வெவ்வேறு அளவைகள். கிலோகிராம் விசையும் டன் விசையும் எண்பதுகள் வரை தொழில்நுட்பத்தில் அனுமதிக்கப்பட்டன, பழைய வரைபடங்களிலும் கையேடுகளிலும் காணப்படுகின்றன, ISO 80000-4 தரநிலை இனி அவற்றைப் பரிந்துரைப்பதில்லை.
06 · அண்டை அலகுகள்
நியூட்டன் ஒரு முழு வழி-அலகுப் புதரின் வேரில் நிற்கிறது: பரப்பால் வகுத்தால் பாஸ்கல், தூரத்தால் பெருக்கினால் ஜூல்.
சதுர மீட்டருக்கு நியூட்டன்
விசை
வேலையின் நியூட்டன் மீட்டர்
Simetrium-இன் அண்டை ஏடுகளில்: பாஸ்கல் அழுத்தத்திற்கு, ஜூல் வேலைக்கு, வாட் திறனுக்கு, மேலும் கிலோகிராம் — நியூட்டன் வரையறுக்கப்படும் அடிப்படை அலகு. முறைக்கு வெளியிலான அலகுகளில் அருகில் நிற்பவை பவுண்டு விசை மற்றும் அடி-பவுண்டு — இரண்டும் ஆங்கிலம் பேசும் தொழில்நுட்பத்தில் இன்றும் உயிருடன் உள்ளன.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
நியூட்டனுக்கு முன் விசையை எதனால் அளந்தார்கள்
இயக்கத்தின் இரண்டாம் விதி விசைக்கான எந்த அலகும் இல்லாமலே வடிக்கப்பட்டது: நியூட்டன் விகிதங்களைப் பற்றி எழுதினார், எண்களைப் பற்றி அல்ல. விசையை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவில் அளக்க வேண்டிய தேவை இயந்திரங்களும் பொறியியல் கணக்குகளும் வந்தபிறகே எழுந்தது.
பொறியாளர்கள் கிலோகிராம் விசையில் கணக்கிட்டார்கள் — கண்ணுக்குப் புரியும் எடைக்கல்லின் எடை. இயற்பியலாளர்கள் சென்டிமீட்டர்-கிராம்-வினாடி முறையையும், நியூட்டனை விட ஒரு லட்சம் மடங்கு சிறிய டைனையும் விரும்பினார்கள். ஒரு பக்கத்தின் கணக்குகளை மறு பக்கத்திற்காக மாற்ற வேண்டியிருந்தது.
ஒன்பதாவது பொது எடை அளவு மாநாடு, ஒரு கிலோகிராமை ஒரு வினாடியில் வினாடிக்கு ஒரு மீட்டருக்குக் கொண்டுவரும் விசைக்கு நியூட்டன் என்ற பெயரை உறுதி செய்தது. 1960-இல் இந்த அலகு ஏனைய வழி அலகுகளுடன் சேர்ந்து சர்வதேச முறையில் இணைந்தது.
கிலோகிராம் விசை ஆவணங்களிலிருந்து விலகிவிட்டது, ஆனால் பேச்சில் தங்கிவிட்டது: இயந்திர உந்துவிசையை இன்னும் டன்களில் சொல்கிறார்கள், அழுத்தியின் விசையைக் கிலோகிராம்களில். கடையில் உள்ள சுருள்வில் தராசு விசையை அளந்தாலும் நிறையையே காட்டுகிறது, மேலும் அது அவ்விடத்து ஈர்ப்பு முடுக்கத்திற்கு ஏற்ப அமைக்கப்படுகிறது.
நியூட்டனைப் பொருள் நிலைத்தரத்தால் நடைமுறைப்படுத்த முடியாது — கணக்கிட மட்டுமே முடியும்
கிலோகிராமுக்குப் பொருள் நிலைத்தரம் இருந்தது, மீட்டருக்குப் பிளாட்டினக் கோலில் ஒரு கீற்று; ஆனால் நியூட்டனுக்கு மாதிரிப் பொருள் இல்லை, இருக்கவும் முடியாது. இந்த அலகு மூன்று அடிப்படை அலகுகளால் வரையறுக்கப்பட்டு கணக்கின் மூலமே நடைமுறைப்படுத்தப்படுகிறது: நிறை அறியப்பட்ட சுமையைத் தொங்கவிட்டு, நிறுவப்படும் இடத்தில் பத்து லட்சத்தில் ஒரு பங்கு துல்லியத்துடன் அளக்கப்பட்ட ஈர்ப்பு முடுக்கத்தால் பெருக்குகிறார்கள். விசை அளவையியலின் தனிச்சிறப்பு இங்கிருந்தே வருகிறது: தேசிய விசை நிலைத்தரம் ஒரு புவியியல் புள்ளியுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. இயந்திரத்தை வேறு நகருக்கு மாற்றுவது என்பது அவ்விடத்து முடுக்கத்தை மீண்டும் அளப்பதே ஆகும், ஏனெனில் அது அட்சரேகை, உயரம், அடித்தளத்தின் கீழுள்ள பாறையின் அடர்த்தி ஆகியவற்றுக்கு ஏற்பவும் மாறுகிறது. ஆய்வகத்தின் அருகில் இருநூறு மீட்டர் மலை இருந்தால் முடிவு ஆறாம் இலக்கத்தில் நகரும். தண்டுத் தராசுக்கு இந்தக் கவலையே இல்லை: அது நிறையை நிறையுடன் ஒப்பிடுகிறது, ஈர்ப்பு விசை இரு தட்டுகளிலும் கழிந்துவிடுகிறது — அதனால்தான் நிறுத்தல் என்பது விசை அளத்தலை விட ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் பழையது.
பட்டியல் · அளவை அலகுகள்
ஒவ்வோர் அளவைக்கும் ஓர் ஏடு
SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள், சொந்தப் பெயர் கொண்ட இருபத்திரண்டு வழி அலகுகள், மேலும் தொழில்நுட்பமும் அன்றாட வாழ்வும் இல்லாமல் நடக்காத முறைக்கு வெளியிலான அலகுகள். ஒவ்வொன்றுக்கும் தனி ஏடு: வரையறை, மாற்றம், கருவிகள், எழுத்து விதிகள். 36 மொழிகளில்.
சொந்தப் பெயர் கொண்ட SI வழி அலகுகள்
நியூட்டன் ஏடு திறந்துள்ளதுSI அடிப்படை அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — நியூட்டன் அமைந்துள்ள கிலோகிராம், மீட்டர், வினாடிமுறைக்கு வெளியிலான அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — பிற முறைகளின் விசை அலகுகள்ஏட்டின் மொழி
36 மொழிகள். குறியீடு N சர்வதேசமானது; பெயர் குடும்பப் பெயரையே பின்பற்றுவதால் மிகக் குறைவாகவே மாறுகிறது: newton, Newton, ньютон, ニュートン.