牛顿
把一个一百克左右的小苹果放在手心。手掌以大约一牛顿的力把它向上托住。恰好这么大，苹果才不会掉下去。
1687 年，艾萨克·牛顿出版了《自然哲学的数学原理》。书中写道，运动的变化与所加的力成正比。今天我们把它写作 F = m·a。力的单位直到 1948 年才以牛顿命名。一牛顿让一千克物体的速度每秒增加一米每秒。
| 记号 | N |
| 经由基本单位 | kg·m·s⁻² |
| 1 kg 的重量 | 标准 g 下 9.806 65 N · 月球上 1.62 N |
| 命名 | 纪念艾萨克·牛顿 · CGPM 1948，1960 年起列入国际单位制 |
| 标准 | ISO 80000-4 · 国际单位制手册第 9 版 · ISO 376（测力仪） |
| 典型值 | 1 nN — 原子力显微镜的针尖 · 1 N — 102 g 的苹果 · 35 MN — 土星五号的推力 |
01 · 定义
一千克、一米和两秒
牛顿是使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s² 加速度的力。牛顿没有自己的基准。它由千克、米和秒组成，精度与它们相同。
重量也是一种力。它是物体压在支撑面上的力。在地球上一千克重约 9.8 N，在月球上只有六分之一，而质量保持不变。所以弹簧秤在月球上显示的数字不同，天平显示的却一样。
多少沙子重一牛顿
秤盘里的沙子恰好让弹簧显示 1 N。引力越弱，需要的沙子越多。沙堆的高度是沙子的质量，蓝线是刻度上 1 N 的标记。它在所有天体上都一样。
顾客关心包里有多少物质，那就是质量。重量随地点而变：同一包东西在赤道比在极地轻千分之五。商店的秤测量的是力，但在当地用砝码校准过。所以显示屏上是克。
同一个牛顿既托住重物，又让小车加速
左边是弹簧测力计。红色箭头是物体的重量，蓝色是弹簧的力。两者相等时，重物静止悬挂。右边是轨道上的小车。车尾的螺旋桨以恒定的力推它，蓝色箭头表示这个力。纸带上每隔 0.1 s 打一个点。点与点相距越远，小车越快。绿线是 1 m 处的终点。天体改变重物的重量和摩擦，但不改变螺旋桨的推力。
102 g 的苹果在地球上重 1.00 N。同一个牛顿让一千克的小车每秒加速 1 m/s²。
02 · 换算
| 单位 | 数值 | 常见于何处 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
千克力是一千克物体在标准 g 下的重量。它恰好等于 9.806 65 牛顿。
厘米-克-秒制的达因是牛顿的十万分之一。它使一克物体获得 1 cm/s² 的加速度。
在美国，喷气发动机的推力至今仍用 lbf 表示：100 000 lbf 即 445 kN。
03 · 数量级
04 · 测量仪器
05 · 书写规则
06 · 相邻单位
07 · 历史部分
自由落体太快，无法用摆计时。1784 年，乔治·阿特伍德在滑轮两侧挂上两个几乎相等的重物。微小的差值让系统缓慢运动，加速度就能用秒来测量。牛顿第二定律就这样第一次在桌面上得到验证。
牛顿以千克为基础。自 2019 年起，千克由普朗克常数定义，力可以不用砝码复现：在基布尔秤中，重量由电磁力平衡。各国计量实验室用最高 1 MN 的静重式力标准机复现大力值，并按 ISO 376 校准测力仪。
一滴酸改变果汁的颜色，盐给火焰染色，水被轻敲一下就结冰。下面是 Simetrium 的全部页面，按学科和字母顺序排列。
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