牛顿(符号为N,英语:Newton)是一种物理量纲,是力的公制单位。它是以建立经典力学(经典力学)的艾萨克·牛顿命名。
定义
牛顿是一个国际单位制导出单位,它是由kg·m·s−2的国际单位制基本单位导出。1牛顿等于要使质量1千克物体的加速度为1 m/s2时,所需要的力。利用量纲分析,因为 F=ma (Force(力) = Mass (质量)x Acceleration(加速度)), 将质量及加速度的单位相乘,即可得到牛顿和基本单位之间的关系。
举例
- 一牛顿是一个大约102克(1⁄9.81kg,约为一个小苹果的质量)的物体在地表所受到的地球引力。
- 一千克的物体在地表受到的重力约为9.8 Ν(或是1.0 kgf,依定义 1 kgf = 9.80665 N)在日常生活及工程应用中,1 kgf常近似成10牛顿。
- 力及位移的内积就是功。故1牛顿的力作用在物体,产生1米的位移,所做的功就是 1 Ν·m。依照功能定理,对一物体的做功等于其能量的变化,因此Ν·m 也是能量的单位,其大小和常用的能量单位焦耳相同,1Ν·m = 1 J。
- 力常常会用千牛顿或kΝ的单位表示,1 kΝ = 1,000Ν。
千牛顿(kΝ)及其适用的场合
在说明螺丝、锚的最大允许受力或是土木工程及建筑业的应用时,常会用千牛顿来表示[1]。 千牛顿也常用在攀岩装备的规格中,在量测一个负载最大允许的张力及剪力时,也会用kN来表示。
1 kΝ等于 101.97162 kg物体的重力,不过实用上会以千牛顿的数值直接乘以 100,视为其对应的重力[2]。
转换系数(与其他单位之转换)
牛顿 N (国际单位制导出单位) |
达因 dyne |
千克力 kgf |
磅力 lbf |
磅达 pdl | |
---|---|---|---|---|---|
1 N | ≡ 1 kg·m/s² | = 105 dyn | ≈ 0.10197 kp | ≈ 0.22481 lbfF | ≈ 7.2330 pdl |
1 dyn | = 10−5 N | ≡ 1 g·cm/s² | ≈ 1.0197×10−6 kp | ≈ 2.2481×10−6 lbfF | ≈ 7.2330×10−5 pdl |
1 kp | = 9.80665 N | = 980665 dyn | ≡ gn·(1 kg) | ≈ 2.2046 lbfF | ≈ 70.932 pdl |
1 lbfF | ≈ 4.448222 N | ≈ 444822 dyn | ≈ 0.45359 kp | ≡ gn·(1 lb) | ≈ 32.174 pdl |
1 pdl | ≈ 0.138255 N | ≈ 13825 dyn | ≈ 0.014098 kp | ≈ 0.031081 lbfF | ≡ 1 lb·ft/s² |
定义千克力时所用的gn数值,在此表中也用来定义所有的重力单位 |
另见
参考
- ↑ [1]
- ↑ Convert kilonewtons to kilograms-force - Conversion of Measurement Units. Convertunits.com. [2014-04-27].