Random converter |
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. Определения единиц конвертера «Конвертер силы» на русском и английском языках ньютонНьютон (Н) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Эксаньютон (ЭН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². петаньютонПетаньютон (ПН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Тераньютон (ТН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². гиганьютонГиганьютон (ГН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Меганьютон (МН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². килоньютонКилоньютон (кН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Гектоньютон (гН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Деканьютон (даН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), кратная ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². дециньютонДециньютон (дН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Сантиньютон (сН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². миллиньютонМиллиньютон (мН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Микроньютон (мкН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². наноньютонНаноньютон (нН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Пиконьютон (пН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². фемтоньютонФемтоньютон (фН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Аттоньютон (аН) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ), дольная по отношению к ньютону. Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². динаДина (дин) — единица измерения силы в системе единиц СГС. Дина определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один грамм на один метр в секунду в направлении действия силы. Таким образом, 1 дин = 1 г·см /с² = 10⁻⁵ Н. джоуль на метрДжоуль на метр (Дж/м) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). В механике джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы (1 Дж = 1 Н·м). Поэтому джоуль на метр равен ньютону. джоуль на сантиметрДжоуль на сантиметр (Дж/см) — метрическая единица измерения силы. В механике джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы (1 Дж = 1 Н·м). Поэтому джоуль на метр равен ньютону, а джоуль на сантиметр, соответственно, равен 10 миллиньютонам. грамм-силаГрамм-сила (гс или Г), называемая в некоторых европейских странах также пондом (p) — гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой один грамм в стандартном гравитационном поле. Поэтому по определению грамм-сила равна 9,80665 мН. Грамм-сила удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 г, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 100 гс. килограмм-силаКилограмм-сила (кгс или кГ), называемая также килопондом (kp) — гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой один килограмм в стандартном гравитационном поле. Поэтому по определению килограмм-сила равна 9,80665 Н. Килограмм-сила удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 10 кгс. Эта устаревшая единица широко применяется в технике. Например, в кГс традиционно измеряется тяга реактивных двигателей. тонна-сила (короткая)Короткая тонна-сила (короткая тс или Т) — гравитационная единица силы в американской и английской традиционной системе мер, равная силе, которая действует на тело массой одну короткую тонну (907,185 кг) в стандартном гравитационном поле. Короткая тонна-сила равна 8.896 кН. тонна-сила (дл.)Длинная тонна-сила (длинная тс или Т) — гравитационная единица силы в американской и английской традиционной системе мер, равная силе, которая действует на тело массой одну длинную тонну (1016,05 кг) в стандартном гравитационном поле. Длинная тонна-сила равна 9,964 кН. тонна-сила (метрическая)Метрическая тонна-сила (тс или Т) — гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой одну метрическую тонну (1000 кг) в стандартном гравитационном поле. Метрическая тонна-сила равна 9,80665 кН. килофунт-силаКилофунт-сила, 1000 фунтов-сила (международные сокращения kip, klb, kipf) — неметрическая единица силы, равная 1000 фунтов-сила и используемая преимущественно американскими архитекторами и инженерами для измерения нагрузок в технике. 1 kip = 4448,22 ньютона (N) = 4,44822 килоньютона (кН). Название kip происходит от английских слов «kilo» и «pound» — фунт. килофунт-силаКилофунт-сила (международные сокращения kip, klb, kipf) — неметрическая единица силы, равная 1000 фунтов-сила и используемая преимущественно американскими архитекторами и инженерами для измерения нагрузок в технике. 1 kip = 4448,22 ньютона (N) = 4,44822 килоньютона (кН). Название kip происходит от английских слов «kilo» и «pound» — фунт. фунт-силаФунт-сила — неметрическая единица силы в некоторых системах единиц измерения и используемая для измерения нагрузок в технике. Фунт-сила равен силе, которая действует на тело массой один фунт (464 г) в стандартном гравитационном поле. 1 фунт-сила = 4,44822 ньютона (N). унция-силаУнция-сила — неметрическая гравитационная единица измерения силы в американской и английской традиционной системе мер, равная силе, которая действует на тело массой одну унцию (28.3495 г) в стандартном гравитационном поле. Используется для измерения нагрузок в технике. 1 унция-сила = 1/6 фунта-сила ≈ 0,27801 ньютона (N). паундальПаундаль — единица силы в Британской системе фут-фунт-секунда и в Британской традиционной системе мер и весов. Паундаль определяется как сила, необходимая для придания телу массой один фунт ускорения 1 фут в секунду за секунду. 1 паундаль приблизительно равен 0,13825 Н. 1 паундаль = 1 фунт·фут/с². фунт-фут в сек²Фунт-фут в секунду за секунду (фунт·фут/с²) — единица силы в Британской системе фут-фунт-секунда и в Британской традиционной системе мер и весов, называемая также паундалем. Фунт-фут в секунду за секунду определяется как сила, необходимая для придания телу массой один фунт ускорения 1 фут в секунду за секунду. 1 фунт-фут в секунду за секунду приблизительно равен 0,13825 Н. грамм-силаПонд — другое наименование единицы грамм-сила (гс или Г), применяемое в некоторых европейских странах. Это гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой один грамм в стандартном гравитационном поле. Поэтому по определению грамм-сила равна 9,80665 мН. килограмм-силаКилопонд — другое наименование единицы килограмм-сила (кгс или кГ), применяемое в некоторых европейских странах. Это гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой один килограмм в стандартном гравитационном поле. Поэтому по определению грамм-сила равна 9,80665 Н. стенСтен — устаревшая единица измерения силы в системе метр-тонна-секунда (МТС). Происходит от греческого σθένος (стенос) — «сила». Единица была принята во Франции с 1919 г. и применялась в СССР в 1933–1955 гг. Стен равен одному килоньютону. грав-силаГрав-сила — устаревшая французская гравитационная дометрическая единица силы, название которой происходило от слова «гравитация». Она равна силе, с которым тело массой 1 грав давит на опору в стандартном гравитационном поле. Грав — металлический стандарт массы в 1000 г, который использовался во Франции до введения в 1799 г. стандарта килограмма. Поэтому 1 грав-сила равен 1 килограмму-силе и по определению равен 9,80665 ньютона. Тогда же название единицы изменили на килограмм, так как слово «грав» напоминало немецкое «граф» и было признано неполиткорректным в обществе всеобщего равенства. миллиграв-силаМиллиграв-сила — устаревшая французская гравитационная дометрическая единица силы, дольная по отношению к единице грав, название которой происходило от слова «гравитация». Один грав-сила равен силе, с которым тело массой 1 грав давит на опору в стандартном гравитационном поле. Грав — металлический стандарт массы в 1000 г, который использовался во Франции до введения в 1799 г. стандарта килограмма. Поэтому 1 грав-сила равен 1 килограмму-силе и по определению равен 9,80665 ньютона. Тогда же название единицы изменили на килограмм, так как слово «грав» напоминало немецкое «граф» и было признано неполиткорректным в обществе всеобщего равенства. атомная единица силыАтомная единица силы — производная атомная единица естественной системы единиц (атомной системы единиц), применяемой для расчетов в атомной физике. Она равна 8,2387225(14)×10⁻⁸ Н, или 82,387 нН, или 51,421 эВ•Å⁻¹. Преобразовать единицы с помощью конвертера «Конвертер силы» Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ. |
Единицы измерения силы в системе СИ. Сила в ньютонах — OneKu
Содержание статьи:- Что такое сила
- Историческая справка
- Международная система единиц и Ньютон
- Работа силы в системе СИ
- Каким прибором измеряют силу
- Сила в других системах единиц
Каждый школьник знает, что значения всех физических величин в настоящее время представлены стандартами Международной системы единиц, или СИ. Одной из важных величин в физике является сила. Рассмотрим вопрос, какова ее единица измерения в СИ, а также в других часто используемых системах.
Что такое сила?
Прежде чем рассматривать вопрос единицы измерения силы в системе СИ, разберемся с самим понятием силы.
В классической физике под ней понимают величину, которая способна изменять характер движения некоторого объекта, например направление его движения или скорость. Эта физическая величина вместе с энергией определяет интенсивность любых взаимодействий, которые существуют в природе.
Вам будет интересно:Грюнвальд. Великая война 1409-1411 годов. Причины и итоги
Когда говорят о силе, то принято ее рассматривать с двух точек зрения:
- Природа происхождения силы, например гравитационная, электрическая или механическая.
- Результат ее действия, то есть как она повлияла на движение объекта. В данном понимании имеют в виду использование второго закона Ньютона.
Вам будет интересно:Институт Сурикова. Московский государственный академический художественный институт имени В. И. Сурикова
Примерами проявления силы в действии являются движение автомобиля (механическая сила, заставляющая вращать его колеса) или падение мяча с некоторой высоты (сила земного притяжения).
Историческая справка
Появление концепции силы относится ко временам философов Древней Греции. В частности, Архимед полагал, что любое тело пребывает в состоянии покоя, если на него не оказывают воздействие остальные тела, то есть философ рассматривал силу в статике.
Первое определение этой физической величины с динамических позиций приписывается Галилею (XVII век), который, в отличие от Архимеда, полагал, что отсутствие взаимодействия с другими объектами рассматриваемого тела не будет менять его инерционное движение.
Современную концепцию силы развил в своих трудах Исаак Ньютон. Он подробно определил это понятие, включив его во все законы классической механики. Так, Ньютон определил, что интенсивность взаимодействия абсолютно любых тел, имеющих конечную массу, уменьшается, как квадрат расстояния (закон всемирного тяготения). Только спустя один век (конец XVIII в.) Генри Кавендиш, используя крутильные весы, смог измерить гравитационную постоянную, которая была введена Ньютоном. За перечисленные заслуги Ньютона в физике, единица измерения силы в системе СИ получила название по его фамилии.
В современной физике понятие силы используется главным образом для описания макроскопических объектов. В квантовой механике и физике элементарных частиц чаще оперируют концепцией «энергия».
Международная система единиц и Ньютон
Под этим названием понимают систему мер и величин, которая кратко обозначается СИ (с франц. Système International). В ее основу положены 7 основных физических величин (ампер, кельвин, секунда, кандела, килограмм, метр и моль). СИ была принята в 1960 году, а в 1971 году в нее была добавлена последняя фундаментальная величина «моль».
В системе СИ единица измерения силы — ньютон. Под ним понимают такую категорию, которая, действуя на тело с массой 1 кг, ускоряет его движение на 1 м/с за каждую секунду времени. В русском языке принято обозначение ньютона [Н], на латинице же оно записывается как [N].
Применение утвержденных в СИ приставок к основным единицам измерения позволяет получить их дробные или большие значения. Для силы это могут быть, например, мкН (микроньютон, 1 мкН = 10-6 Н), мН (миллиньютон, 1 мН = 10-3 Н) или кН (килоньютон, в ньютонах это 1000 Н).
Любопытно отметить, что ньютон не входит в число 7 фундаментальных единиц измерения силы в системе СИ, поэтому он является производной единицей. В частности, 1 [Н] = 1 [кг*м/с2], то есть он выражается через килограмм (масса), метр (расстояние) и секунду (время).
Работа силы в системе СИ
Выше уже было упомянуто, что концепции силы и энергии тесно связаны друг с другом. Эту связь наглядно можно выразить через работу. В физике работа — это величина, получаемая в результате произведения модуля силы, которая действует на тело в направлении его перемещения, на это самое перемещение. В математическом виде можно записать: A = F*l, где F — модель силы, l — расстояние, на которое переместилось тело в результате действия F.
В СИ сила в ньютонах измеряется, а расстояние в метрах, поэтому работа будет выражаться в Н*м. Однако эта величина имеет собственное название: джоуль (Дж), то есть она выражается в тех же единицах, что и энергия.
Каким прибором измеряют силу?
Для измерения силы в ньютонах, килоньютонах, миллиньютонах используют прибор, который называется динамометр. Изобретен он был еще Исааком Ньютоном. Прибор представляет собой пружину, закрепленную на градуированной линейке. Поскольку растяжение пружины описывается законом Гука, то есть является упругим, то сила всегда прямо пропорциональна величине удлинения пружины. Этот факт и используется в динамометре при его градуировке.
Помимо динамометра для измерения слишком маленьких сил используют крутильные весы, основным элементом работы которых является так называемый крутильный маятник. Измерение силы с помощью этих весов основано на упругой сдвиговой деформации рабочего элемента.
Сила в других системах единиц
Система СИ используется во всем мире и во всех областях исследования, тем не менее, в некоторых сферах в виду исторических причин или простого удобства применения продолжают указываться единицы измерения из других систем. Перевод всех их в единицы СИ также стандартизированы.
Одной из популярных является система СГС (сантиметр, грамм, секунда). Эта система была предложена еще в 1832 году немецким ученым Гауссом. В ней сила измеряется в динах (дин), 1 дин эквивалентна 10-5 ньютонов. СГС часто используется для описания электромагнитных явлений, поскольку в ее форме представления многие законы выглядят проще, чем в единицах СИ.
Еще одна система единиц, которую принято называть технической, часто использовалась для описания процессов инженерии. В ней сила является фундаментальной единицей, через которую определяется масса. Называется она килограмм-силой или килопондом. Килограмм-сила представляет собой такую интенсивность воздействия на тело массой 1 кг, которая равна силе гравитационного притяжения этого тела Землей, то есть 1 килопонд = 9,81 ньютона. С появлением СИ техническая система единиц практически перестала использоваться.
Размеры, единицы измерения, коэффициенты преобразования и значащие цифры
Размеры, единицы измерения, коэффициенты преобразования и значащие цифрыРазмеры, единицы измерения, коэффициенты пересчета и значащие цифры
- Международная система единиц (единицы СИ, от Le Systeme International dUnites , чаще называемые просто метрические единицы )
- Английская инженерная система единиц (обычно называемые английскими единицами измерения)
- Британская гравитационная система единиц (BG)
- Комментарий к константе гравитационного преобразования, g c
- Некоторые авторы определяют константу гравитационного преобразования g c , которая вставляется во второй закон движения Ньютона. То есть, вместо F = M A , они пишут F = M A /G C , где G C определяется в английской инженерной системе единиц как
а в единицах СИ как - Автор не одобряет использование этой константы, так как это приводит к путанице. Вместо этого закон Ньютона должен оставаться в той фундаментальной форме, в которой он был создан, без искусственной постоянной, добавленной в уравнение, просто ради единиц.
- Было много путаницы (и числовых ошибок!) из-за различий между lbf, lbm и slug. По мнению авторов, использование g c усложнило и еще больше запутало проблему. Ниже приведена попытка внести ясность в эту путаницу:
- Связь между единицами силы и массы
- Связь между силой, массой и ускорением можно ясно понять с помощью второго закона Ньютона. Следующее предусмотрено, чтобы избежать путаницы, особенно с английскими единицами измерения.
- единицы СИ :
Отношения
Второй закон Ньютона, F = m a . [Примечание: жирным шрифтом обозначен вектор.] По определению основных единиц это дает 1 Н = 1 кг м/с 2 .
Преобразование
Обсуждение
Приведенное выше выражение безразмерно и имеет значение 1. Таким образом, это коэффициент преобразования, на который можно умножать или делить любое уравнение для упрощения единиц измерения.
Пример
Какая сила (в ньютонах) требуется для ускорения тела массой 13,3 кг при постоянном ускорении 1,20 м/с 2 ?
Решение:
вправо, начиная с F x является x-компонентой вектора F , а x является x-компонентой вектора ускорения a .Терминология
Это не , а не , чтобы сказать, что 1,00 кг равняется 9,81 Н, но — это правильно, чтобы сказать, что 1,00 кг весит 9,81 Н при стандартной земной гравитации. Это достигается за счет использования второго закона Ньютона с ускорением свободного падения, то есть
.
- Английские единицы :
Отношения
Второй закон Ньютона, F = m a . [Примечание: жирным шрифтом обозначен вектор.] По определению основных единиц это дает 1 фунт-сила = 1 условный фут/с 2 или 1 фунт-сила = 32,174 фунт-фут/с 2 .
Преобразование
или или
Обсуждение
Приведенные выше выражения безразмерны, и каждое из них имеет значение 1. Таким образом, любое из них можно рассматривать как переводной коэффициент, на который можно умножать или делить любое уравнение для упрощения единиц измерения.
Пример
Какая сила (в фунт-силах) требуется для ускорения тела массой 13,3 фунта при постоянном ускорении 1,20 фут/с 2 ?
Решение:
вправо, так как F x является x-компонентой вектора F , а x является x-компонентой вектора ускорения a .Терминология
Это не правильно сказать, что один фунт равен одному фунту силы, но это правильно сказать что один фунт весит один фунт силы при стандартной земной гравитации. Это достигается за счет использования второго закона Ньютона с ускорением свободного падения, то есть
.
- Принцип размерной однородности
В любом уравнении каждый аддитивный член должен иметь одинаковые размерности. Проще говоря, вы не можете добавить яблоки и апельсины.- Пример. Площадь прямоугольника равна произведению его ширины и высоты, A = W H. Размеры обоих членов в этом уравнении равны {длина 2 }. Уравнение A = H явно неверно, т. е. оно размерностно несовместимо, поскольку размерности левого члена равны {длине 2 } в то время как у правого термина {длина}.
- Принцип размерной однородности иногда полезен при проверке алгебраического решения задачи. А именно, размерное несоответствие в уравнении — верный признак алгебраической ошибки!
- Принцип размерной однородности также распространяется на единицы . Лучший способ избежать ошибок единиц измерения — перечислить единицы измерения вместе с любыми числами, подаваемыми в уравнение.
Также лучше всего вводить коэффициенты пересчета в виде коэффициентов.
В приведенном выше примере предположим, что ширина прямоугольника W составляет 48,0 дюймов, а высота H — 2,0 фута.
Площадь A требуется в квадратных футах и правильно рассчитывается следующим образом:
A = W H = (48,0 дюймов) (2,0 фута) (1 фут / 12 дюймов) = 8,0 фута 2 .
- Значащие цифры
С появлением калькуляторов в 1970-х концепция значащих цифр в значительной степени игнорировалась. В результате сегодня многие студенты и практикующие инженеры дают ответы из пяти, шести и более цифр, даже если значащими являются только две или три цифры. Многие студенты, например, будут записывать каждую цифру (возможно, восемь или десять), которая отображается на их калькуляторах, даже не задумываясь о том, сколько из этих цифр на самом деле значимы. Настоящий автор призывает всех студентов и инженеров учитывать значащие цифры во всех формах письменного общения — отчетах, работах, домашних заданиях, экзаменах и т. д. Ниже обсуждается значение и применение значащих цифр в технике.- По умолчанию целое число имеет бесконечное число значащих цифр. Например, число 43 подразумевает ровно 43, как при подсчете количества студенты в классе. К сожалению, многие авторы не следуют этому соглашению, и читателю это неясно. сколько на самом деле значащих цифр, особенно если в конце стоят нули.
- Количество значащих цифр определяется общей точностью измерения. Например, предположим, что диаметр трубы равен 2,53 мм. По соглашению измерение верно только до младшей значащей цифры; здесь точность микрометра составляет 0,01 мм, но точный диаметр может лежать где-то между 2,525 и 2,535 мм. В этом примере показания хороши до трех значащих цифр.
- При рассмотрении количества значащих цифр ведущие нули для чисел меньше единицы не учитываются, но учитываются нули внутри значения. Например, 0,367 состоит из трех значащих цифр — начальный ноль не учитывается. Обратите внимание, что это же значение можно записать в экспоненциальной записи как 3,67 x 10 -1 , где количество значащих цифр более очевидно. Рассмотрим значение 34,05. Ноль здесь означает , так что значение состоит из четырех значащих цифр.
- Нули в конце немного сложнее, особенно если не используется экспоненциальное представление. Например, предположим, что дано показание давления 101 300 Па. Не очевидно, сколько (если вообще есть) конечных нулей являются значащими. Вероятнее всего, манометр имеет точность только до ста паскалей, поэтому правильнее записать это измерение как 101,3 кПа, вообще избегая нулей в конце. Количество значащих цифр в этом случае равно четырем. Показание 101,30 кПа означает, что конечный нуль — это значащих цифр, а общее количество значащих цифр равно пяти.
- Если нули в конце значимы, это можно указать двумя способами: Во-первых, используйте экспоненциальную запись, которая четко указывает на точность. Например, если показание 1000 соответствует всем четырем цифрам, его можно записать как 1.000 x 10 3 . Во-вторых, можно написать «1000». как числовое значение. Десятичная точка в конце числа означает, что все три нуля являются значащими. Понятно, что «1000». представляет собой четыре значащих цифры точности. В этом же примере, если значащими являются только три цифры, можно было бы записать значение как 1,00 x 10 3 . Если экспоненциальное представление нежелательно, но все же нужно указать количество цифр, можно написать «от 1000 до трех значащих цифр».
- Здесь следует помнить важное правило: При выполнении расчетов или манипуляций с несколькими параметрами, окончательный результат точен настолько, насколько наименее точен параметр в задаче. Например, предположим, что A и B перемножаются, чтобы получить C. Если A = 2,3601 (пять значащих цифр) и B = 0,34 (две значащие цифры), то C = 0,80 (только две значащие цифры в конечном результате). Обратите внимание, что у большинства студентов возникает соблазн написать C = 0,802434 с шестью значащими цифрами, так как это то, что отображается на калькуляторе после умножения этих двух чисел. Давайте внимательно проанализируем этот простой пример. Предположим, что точное значение B равно 0,33501, которое прибор считывает как 0,34. Также предположим, что A равно точно 2,3601, измеренному более точным прибором. В этом случае C = A умножить на B = 0,79.066 до пяти значащих цифр. Обратите внимание, что наш первый ответ, C = 0,80, отличается на одну цифру во втором десятичном разряде. Точно так же, если B равно 0,34499, а прибор считывает его как 0,34, произведение A и B будет составлять 0,81421 с точностью до пяти значащих цифр. Наш первоначальный ответ 0,80 снова отличается на одну цифру во втором десятичном разряде. Главное здесь то, что 0,80 (с точностью до двух значащих цифр) — это лучшее, что мы можем ожидать от этого умножения, поскольку, во-первых, одно из значений имело только две значащие цифры. Другой способ взглянуть на это — сказать, что за первыми двумя цифрами в ответе остальные цифры не имеют смысла или не имеют значения. Например, если кто-то сообщает, что показывает его калькулятор, то есть 2,3601 умножить на 0,34 равно 0,802434, последние четыре цифры не имеют смысла. Как показано выше, окончательный результат может лежать между 0,79и 0,81 — любые цифры за пределами двух значащих цифр не только бессмысленны, но и вводят в заблуждение , поскольку предполагают для читателя большую точность, чем есть на самом деле.
- Большинство электронных приборов воспринимают только три значащих цифры. В случае сомнений, для большинства инженерных анализов обычно можно ожидать максимум трех цифр.
- При записи промежуточных результатов вычислений можно записывать больше цифр, чем число, которое является значащим, так как это позволяет избежать ошибок округления в последующих вычислениях. Однако при отображении окончательного ответа следует учитывать количество значащих цифр.
Использование единиц СИ: плюсы и минусы, таблицы, список
Международная система единиц или система СИ представляет собой набор значений, используемых для измерения вещей во всем мире. Система СИ состоит из семи основных единиц, которые далее определяют 22 производные единицы, каждая со своим специальным названием и символом. Система работает как стандарт для передачи согласованных значений. Килограмм, метр и секунда являются частью системы СИ, которая также известна как метрическая система.
Система СИ используется во многих дисциплинах, от естественных наук до искусства и социальных наук. Умение читать и использовать систему СИ позволяет нам обмениваться информацией. Семь основных единиц:
- Метр (символ м), который измеряет длину объекта.
- Килограмм (обозначение кг), который измеряет массу объекта.
- Моль (символ моль), который измеряет количество частиц в веществе.
- Секунда (символ s), которая измеряет время.
- Candela (символ cd), который измеряет светимость объекта.
- Кельвин (символ K), который измеряет температуру объекта.
- Ампер (символ A), который измеряет электрический ток.
Каковы преимущества использования единиц СИ?
Система СИ представляет собой набор величин, официально используемых во всем мире для проведения измерений. Он используется во всех областях разработки для измерения и обмена информацией. Глобальная торговля зависит от SI для обмена продуктами. Использование системы СИ имеет много преимуществ, а именно:
- Универсальный : система СИ используется почти во всех странах мира.
- Универсальность : система СИ предлагает несколько способов измерения больших и малых величин.
- Расширенный : основные единицы СИ можно комбинировать для получения более сложных единиц.
- Полный : мы можем описать любой объект, используя величины SI.
- Повторяемый : система СИ может быть воспроизведена везде.
Рисунок 1. Одним из основных преимуществ системы СИ является ее воспроизводимость. Наливание 200 мл одной и той же жидкости во все эти емкости всегда приводит к сумме объема и массы.
Чтение единиц СИ
Чтобы понять, как работают единицы СИ, необходимо знать их значение. В некоторых случаях значение единицы СИ легко понять. Если, например, вы хотите узнать скорость своего автомобиля, спидометр может показать вам, что это 33 км/ч или 33 километра в час. В этом случае ваша машина будет проезжать 33 километра в час. 9{-1}\).
Использование единиц СИ
Одним из способов использования единиц СИ является преобразование производных единиц в основные единицы, чтобы понять, что они означают. Другими инструментами системы СИ являются префиксы, стандартная форма и символы, которые позволяют нам более легко выражать единицы.
Производные единицы в системе СИ
Производные единицы в системе СИ, полученные в результате объединения основных, используются для объяснения более сложных процессов, таких как давление, скорость, площадь, емкость, работа и т. д. Примеры производных единиц следующие: 92\)) и представляющая собой поверхность внутри периметра.
Любая производная единица измерения может быть преобразована в ее базовую единицу.
Преобразование производных единиц в основные единицы
Чтобы преобразовать производные единицы в основные единицы, нам нужно знать эквивалентность каждой производной единицы. Замена всех производных единиц их основными единицами дает нам выражения, в которых используются только семь элементарных единиц. См. следующие два примера.
Если у вас есть 10 Паскалей, вы можете преобразовать их следующим образом: 92}}\]
Префиксы, форм-факторы и символы
В системе СИ предусмотрено несколько способов выражения величин, включая префиксы, форм-факторы и символы. 6\) ньютонов.
Для чего используются единицы СИ?
Система СИ используется не только для измерения, но и для производства. Измерив один раз, мы можем использовать эти измерения для изготовления одной и той же детали несколько раз. Система SI используется для обмена и продажи товаров по всему миру. Наука и исследования также используют единицы СИ для измерения научных величин.
Другие системы единиц измерения и история системы СИ
Система СИ, которая является мировым стандартом для торговли, технологий и экономики, фактически является системой, используемой во всем мире. Однако в некоторых странах, включая США, Великобританию, Таиланд и Либерию, используются еще две системы в сочетании с СИ. Это имперская система и обычная система США (USCS), в которых используются разные единицы измерения.
История системы СИ
Система СИ была первоначально создана во Франции в девятнадцатом веке для унификации измерений. До этого французская система измерения состояла из множества единиц, и не было простого способа преобразовать одну в другую. Это сильно усложняло жизнь в повседневной жизни, а также в науке и торговле.
Во время Французской революции Национальное собрание было организовано группой революционеров, мыслителей и свободных рабочих, известной как третье государство. Одной из многих целей группы было создание современной системы единиц для Новой Республики Франции. Наша современная система СИ основана на системе, разработанной этой группой.
Конференция по мерам и весам (1860)
В 1875 году семнадцать стран подписали дипломатический договор. Это установило систему СИ в качестве стандартной системы измерений. Подписанный договор ввел прототипы метра и килограмма, но не содержал таких величин, как ампер, моль, кандела и кельвин.
Изменения в системе СИ
Единицей измерения температуры, использовавшейся в восемнадцатом веке, был градус Цельсия, который использовался до 10-й Генеральной конференции мер и весов, на которой был принят кельвин. В 1948 кандела была введена как единица измерения светимости объекта. В 1960 году секунда была принята как небольшая часть времени, за которое Земля вращается.
Новое определение системы СИ
Метрическая система, которая является основой системы СИ, использовала набор объектов весом в один килограмм и длиной в один метр. Поскольку копии этих объектов имеют небольшие различия в длине/весе, они были изменены на новые определения, использующие универсальные константы.
Новые определения, введенные позже, используют универсальные константы, поскольку масса платино-иридиевого цилиндра, хранящегося в Париже, определяет килограмм, а длина, проходимая со скоростью света, определяет метр.
Использование единиц СИ – основные выводы
- Система единиц СИ является основной системой, используемой во всем мире.
- Основные преимущества системы СИ заключаются в том, что она представляет собой базовую систему для измерения любого физического свойства и является стандартом в большинстве стран.