Newton
Hãy đặt một quả táo nhỏ chừng trăm gam lên lòng bàn tay. Bàn tay đẩy nó lên với lực khoảng một niutơn. Đúng chừng ấy thì quả táo mới không rơi.
Năm 1687, Isaac Newton xuất bản «Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên». Trong đó viết rằng sự thay đổi chuyển động tỉ lệ với lực tác dụng. Ngày nay ta viết F = m·a. Đơn vị lực mới mang tên Newton từ năm 1948. Một niutơn làm vận tốc của một kilôgam tăng một mét trên giây sau mỗi giây.
| Ký hiệu | N |
| Qua các đơn vị cơ bản | kg·m·s⁻² |
| Trọng lượng của 1 kg | 9,806 65 N ở g chuẩn · trên Mặt Trăng 1,62 N |
| Đặt tên | theo Isaac Newton · CGPM 1948, thuộc SI từ 1960 |
| Tiêu chuẩn | ISO 80000-4 · Sách SI, xuất bản lần 9 · ISO 376 (dụng cụ đo lực) |
| Giá trị điển hình | 1 nN — mũi dò kính hiển vi lực nguyên tử · 1 N — quả táo 102 g · 35 MN — lực đẩy Saturn V |
01 · Định nghĩa
Một kilôgam, một mét và hai giây
Niutơn là lực truyền cho vật có khối lượng 1 kg gia tốc 1 m/s². Niutơn không có chuẩn riêng. Nó được ghép từ kilôgam, mét và giây, và chính xác đúng như chúng.
Trọng lượng cũng là một lực. Đó là lực mà vật đè lên chỗ đỡ. Trên Trái Đất một kilôgam nặng khoảng 9,8 N, trên Mặt Trăng nhẹ hơn sáu lần, còn khối lượng vẫn giữ nguyên. Vì thế cân lò xo trên Mặt Trăng chỉ một số khác, còn cân đòn chỉ đúng số cũ.
Bao nhiêu cát thì nặng một niutơn
Trên đĩa có vừa đủ cát để lò xo chỉ 1 N. Lực hút càng yếu thì càng cần nhiều cát. Chiều cao đống cát là khối lượng cát, vạch xanh là dấu 1 N trên thang. Dấu này giống nhau trên mọi thiên thể.
Người mua muốn biết trong gói có bao nhiêu chất, và đó là khối lượng. Trọng lượng phụ thuộc nơi chốn: ở xích đạo một gói nhẹ hơn ở địa cực nửa phần trăm. Cân trong cửa hàng đo lực, nhưng được hiệu chỉnh tại chỗ bằng quả cân. Vì thế màn hình hiện gam.
Cùng một niutơn giữ quả nặng và làm xe đẩy tăng tốc
Bên trái là lực kế lò xo. Mũi tên đỏ là trọng lượng của vật, mũi tên xanh là lực lò xo. Khi chúng bằng nhau, quả nặng treo yên. Bên phải là xe đẩy trên ray. Cánh quạt phía sau đẩy nó với lực không đổi, mũi tên xanh chỉ lực ấy. Các chấm trên băng giấy được đánh mỗi 0,1 s. Chấm càng cách xa nhau, xe càng chạy nhanh. Vạch xanh lá là đích sau 1 m. Thiên thể thay đổi trọng lượng quả nặng và ma sát, nhưng không đổi lực đẩy của cánh quạt.
Quả táo 102 g nặng 1,00 N trên Trái Đất. Cùng một niutơn làm xe đẩy một kilôgam tăng tốc thêm 1 m/s² mỗi giây.
02 · Quy đổi
| Đơn vị | Giá trị | Gặp ở đâu |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Kilôgam lực là trọng lượng của một kilôgam ở g chuẩn. Nó bằng đúng 9,806 65 niutơn.
Đin trong hệ CGS nhỏ hơn niutơn một trăm nghìn lần. Nó truyền cho một gam gia tốc 1 cm/s².
Ở Mỹ, lực đẩy của động cơ phản lực vẫn ghi bằng lbf: 100 000 lbf = 445 kN.
03 · Bậc độ lớn
04 · Dụng cụ đo
05 · Quy tắc viết
06 · Các đơn vị lân cận
07 · Phần lịch sử
Rơi tự do quá nhanh để đo bằng con lắc. Năm 1784, George Atwood treo hai quả nặng gần bằng nhau hai bên một ròng rọc. Phần chênh nhỏ kéo hệ chậm rãi, nên đo được gia tốc bằng giây. Định luật thứ hai của Newton lần đầu được kiểm chứng trên bàn như thế.
Niutơn dựa vào kilôgam. Từ năm 2019, kilôgam được định nghĩa qua hằng số Planck, và lực có thể tái tạo mà không cần quả cân: trong cân Kibble, trọng lượng được cân bằng bằng lực điện từ. Các viện đo lường quốc gia tái tạo lực lớn bằng máy tải trọng chết đến 1 MN và hiệu chuẩn dụng cụ đo lực theo ISO 376.
Danh mục đại lượng
toàn bộ chỉ mục →Bảy đơn vị cơ sở của SI
Một giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.
Mở chỉ mục →