牛頓
把一個一百公克左右的小蘋果放在手心。手掌以大約一牛頓的力把它向上托住。恰好這麼大，蘋果才不會掉下去。
1687 年，艾薩克·牛頓出版了《自然哲學的數學原理》。書中寫道，運動的變化與所加的力成正比。今天我們把它寫作 F = m·a。力的單位直到 1948 年才以牛頓命名。一牛頓讓一公斤物體的速度每秒增加一公尺每秒。
| 記號 | N |
| 經由基本單位 | kg·m·s⁻² |
| 1 kg 的重量 | 標準 g 下 9.806 65 N · 月球上 1.62 N |
| 命名 | 紀念艾薩克·牛頓 · CGPM 1948，1960 年起列入國際單位制 |
| 標準 | ISO 80000-4 · 國際單位制手冊第 9 版 · ISO 376（測力儀） |
| 典型值 | 1 nN — 原子力顯微鏡的針尖 · 1 N — 102 g 的蘋果 · 35 MN — 農神五號的推力 |
01 · 定義
一公斤、一公尺和兩秒
牛頓是使質量為 1 kg 的物體產生 1 m/s² 加速度的力。牛頓沒有自己的基準。它由公斤、公尺和秒組成，精度與它們相同。
重量也是一種力。它是物體壓在支撐面上的力。在地球上一公斤重約 9.8 N，在月球上只有六分之一，而質量保持不變。所以彈簧秤在月球上顯示的數字不同，天平顯示的卻一樣。
多少沙子重一牛頓
秤盤裡的沙子恰好讓彈簧顯示 1 N。引力越弱，需要的沙子越多。沙堆的高度是沙子的質量，藍線是刻度上 1 N 的標記。它在所有天體上都一樣。
顧客關心包裡有多少物質，那就是質量。重量隨地點而變：同一包東西在赤道比在極地輕千分之五。商店的秤測量的是力，但在當地用砝碼校準過。所以螢幕上顯示的是公克。
同一個牛頓既托住重物，又讓小車加速
左邊是彈簧測力計。紅色箭頭是物體的重量，藍色是彈簧的力。兩者相等時，重物靜止懸掛。右邊是軌道上的小車。車尾的螺旋槳以恆定的力推它，藍色箭頭表示這個力。紙帶上每隔 0.1 s 打一個點。點與點相距越遠，小車越快。綠線是 1 m 處的終點。天體改變重物的重量和摩擦，但不改變螺旋槳的推力。
102 g 的蘋果在地球上重 1.00 N。同一個牛頓讓一公斤的小車每秒加速 1 m/s²。
02 · 換算
| 單位 | 數值 | 常見於何處 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
公斤力是一公斤物體在標準 g 下的重量。它恰好等於 9.806 65 牛頓。
公分-公克-秒制的達因是牛頓的十萬分之一。它使一公克物體獲得 1 cm/s² 的加速度。
在美國，噴氣發動機的推力至今仍用 lbf 表示：100 000 lbf 即 445 kN。
03 · 數量級
04 · 測量儀器
05 · 書寫規則
06 · 相鄰單位
07 · 歷史部分
自由落體太快，無法用擺計時。1784 年，喬治·阿特伍德在滑輪兩側掛上兩個幾乎相等的重物。微小的差值讓系統緩慢運動，加速度就能用秒來測量。牛頓第二定律就這樣第一次在桌面上得到驗證。
牛頓以公斤為基礎。自 2019 年起，公斤由普朗克常數定義，力可以不用砝碼重現：在基布爾秤中，重量由電磁力平衡。各國計量實驗室用最高 1 MN 的靜重式力標準機重現大力值，並按 ISO 376 校準測力儀。
一滴酸改變果汁的顏色，鹽為火焰染色，水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面，按學科和字母順序排列。
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