El newton (símbolo: N ) es la unidad de fuerza derivada del Sistema Internacional de Unidades (SI) . Lleva el nombre de Isaac Newton en reconocimiento a su trabajo sobre la mecánica clásica , específicamente la segunda ley del movimiento de Newton .
Newton | |
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Información general | |
Unidad de sistema | Unidad derivada del SI |
Unidad de | Fuerza |
Símbolo | norte |
Lleva el nombre de | Sir Isaac Newton |
Conversiones | |
1 N en ... | ... es igual a ... |
Unidades base SI | 1 kg ⋅ m ⋅ s −2 |
unidades imperiales | 0,2248089 libras f |
Un newton se define como la fuerza que da a una masa de 1 kilogramo una aceleración de 1 metro por segundo, por segundo, 1 kg⋅m / s 2 .
Definición
Un newton es la fuerza necesaria para acelerar un kilogramo de masa a razón de un metro por segundo al cuadrado en la dirección de la fuerza aplicada. [1] Las unidades "metro por segundo al cuadrado" pueden entenderse como un cambio en la velocidad por tiempo, es decir, un aumento de la velocidad en 1 metro por segundo cada segundo.
En 1946, la Resolución 2 de la Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) estandarizó la unidad de fuerza en el sistema de unidades MKS para que fuera la cantidad necesaria para acelerar 1 kilogramo de masa a una tasa de 1 metro por segundo al cuadrado . En 1948, la novena Resolución 7 de la CGPM adoptó el nombre de newton para esta fuerza. [2] El sistema MKS se convirtió entonces en el modelo del sistema de unidades SI actual. El newton se convirtió así en la unidad de fuerza estándar en el Système international d'unités (SI), o Sistema Internacional de Unidades .
El newton lleva el nombre de Isaac Newton . Al igual que con todos los SI unidad lleva el nombre de una persona, su símbolo comienza con una mayúscula letra (N), pero cuando se escribe en su totalidad sigue las reglas de capitalización de un nombre común ; es decir, " newton " se escribe con mayúscula al comienzo de una oración y en los títulos, pero por lo demás está en minúsculas.
En términos más formales, la segunda ley de movimiento de Newton establece que la fuerza ejercida sobre un objeto es directamente proporcional a la aceleración que adquiere ese objeto, a saber: [3]
dónde representa la masa del objeto que experimenta una aceleración. Como resultado, el newton puede definirse en términos de kilogramos (), metros () y segundos () como
Ejemplos de
A la gravedad media en la Tierra (convencionalmente,g = 9.806 65 m / s 2 ), un kilogramo de masa ejerce una fuerza de aproximadamente 9,8 newtons. Una manzana de tamaño medio ejerce aproximadamente un newton de fuerza, que medimos como el peso de la manzana. [4]
- 1 N = 0,10197 kg × 9,80665 m / s 2 ( 0,101 97 kg = 101,97 g ).
El peso de un adulto promedio ejerce una fuerza de aproximadamente 608 N.
- 608 N = 62 kg × 9.80665 m / s 2 (donde 62 kg es la masa adulta promedio mundial). [5]
Comúnmente visto como kilonewtons
Es común ver fuerzas expresadas en kilonewtons (kN), donde 1 kN = 1000 N . Por ejemplo, el esfuerzo de tracción de una locomotora de tren de vapor Clase Y y el empuje de un motor a reacción F100 son ambos de alrededor de 130 kN.
Un kilonewton, 1 kN, equivale a 102,0 kgf , o unos 100 kg de carga bajo la gravedad de la Tierra.
- 1 kN = 102 kg × 9,81 m / s 2 .
Entonces, por ejemplo, una plataforma que muestra que tiene una capacidad nominal de 321 kilonewtons (72,000 lb f ), soportará de manera segura una carga de 32,100 kilogramos (70,800 lb).
Las especificaciones en kilonewtons son comunes en las especificaciones de seguridad para:
- los valores de sujeción de los sujetadores , anclajes de tierra y otros elementos utilizados en la industria de la construcción ;
- cargas de trabajo en tracción y en cortante ;
- equipo de escalada en roca ;
- empuje de motores de cohetes , motores a reacción y vehículos de lanzamiento ;
- Fuerzas de sujeción de los distintos moldes en las máquinas de moldeo por inyección utilizadas para la fabricación de piezas de plástico.
Factores de conversión
newton ( unidad SI ) | dina | kilogramo-fuerza , kilopondio | libra-fuerza | poundal | |
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1 N | ≡ 1 kg⋅m / s 2 | = 10 5 din | ≈ 0,10197 kp | ≈ 0.22481 lbf | ≈ 7.2330 pdl |
1 din | = 10 –5 N | ≡ 1 g⋅cm / s 2 | ≈ 1.0197 × 10 −6 kp | ≈ 2.2481 × 10 −6 lbf | ≈ 7.2330 × 10 −5 pdl |
1 kp | = 9.80665 N | = 980665 dyn | ≡ g n ⋅ (1 kg) | ≈ 2.2046 lbf | ≈ 70,932 pdl |
1 lbf | ≈ 4.448222 N | ≈ 444822 dyn | ≈ 0,45359 kp | ≡ g n ⋅ (1 libra ) | ≈ 32.174 PDL |
1 pdl | ≈ 0,138255 N | ≈ 13825 dyn | ≈ 0,014098 kp | ≈ 0.031081 lbf | ≡ 1 libra⋅ pies / s 2 |
El valor de g n como se usa en la definición oficial del kilogramo-fuerza se usa aquí para todas las unidades gravitacionales. |
Base | Fuerza | Peso | Masa | |||||
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2da ley del movimiento | m =F/a | F = W ⋅ a/gramo | F = m ⋅ a | |||||
Sistema | BG | GM | EE | METRO | AE | CGS | MTS | SI |
Aceleración ( a ) | pies / s 2 | m / s 2 | pies / s 2 | m / s 2 | pies / s 2 | Galón | m / s 2 | m / s 2 |
Masa ( m ) | babosa | hyl | libra-masa | kilogramo | libra | gramo | tonelada | kilogramo |
Fuerza ( F ), peso ( W ) | libra | kilopondio | libra-fuerza | kilopondio | poundal | dina | Sthène | Newton |
Presión ( p ) | libras por pulgada cuadrada | atmósfera técnica | libras-fuerza por pulgada cuadrada | atmósfera estándar | libras por pie cuadrado | baria | pieze | pascal |
Nombre de prefijo | N / A | deca- | hecto- | kilo- | mega- | giga- | tera- | peta- | exa- | zetta- | yotta- |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Símbolo de prefijo | da- | h- | k- | METRO- | GRAMO- | T- | PAG- | MI- | Z- | Y- | |
Factor | 10 0 | 10 1 | 10 2 | 10 3 | 10 6 | 10 9 | 10 12 | 10 15 | 10 18 | 10 21 | 10 24 |
Nombre de prefijo | N / A | deci- | centi- | mili- | micro- | nano- | pico- | femto- | en A- | zepto- | yocto- |
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Símbolo de prefijo | D- | C- | metro- | μ- | norte- | pag- | F- | a- | z- | y- | |
Factor | 10 0 | 10 –1 | 10 -2 | 10 –3 | 10 –6 | 10 –9 | 10 -12 | 10 -15 | 10 -18 | 10 -21 | 10 -24 |
Ver también
- Medidor de fuerza
- Sistema Internacional de Unidades (SI)
- Joule , unidad SI de energía , 1 newton ejercido sobre una distancia de 1 metro
- Kilogramo-fuerza , fuerza ejercida por la gravedad de la Tierra al nivel del mar sobre un kilogramo de masa
- Kip (unidad)
- Pascal , unidad SI de presión , 1 newton actuando sobre un área de 1 metro cuadrado
- Órdenes de magnitud (fuerza)
- Libra (fuerza)
- Sthène
- Newton metro , unidad SI de torque
Referencias
- ^ "Newton | unidad de medida" . Enciclopedia Británica . Consultado el 27 de septiembre de 2019 .
- ^ Oficina Internacional de Pesas y Medidas (1977), Sistema Internacional de Unidades (3ª ed.), Departamento de Comercio de los Estados Unidos, Oficina Nacional de Normas, pág. 17, ISBN 0745649742.
- ^ "Tabla 3. Unidades derivadas coherentes en el SI con nombres y símbolos especiales" . El Sistema Internacional de Unidades (SI) . Oficina Internacional de Pesas y Medidas . 2006. Archivado desde el original el 18 de junio de 2007.
- ^ Whitbread BSc (Hons) MSc DipION, Daisy. "¿Cuánto son 100 gramos?" . Consultado el 22 de septiembre de 2020 .
- ^ Walpole, Sarah Catherine; Prieto-Merino, David; Edwards, Phillip; Cleland, John; Stevens, Gretchen; Roberts, Ian (2012). "El peso de las naciones: una estimación de la biomasa humana adulta" . Salud Pública de BMC . 12 (12): 439. doi : 10.1186 / 1471-2458-12-439 . PMC 3408371 . PMID 22709383 .
- ^ Comings, EW (1940). "Unidades de ingeniería inglesas y sus dimensiones". Química industrial y de ingeniería . 32 (7): 984–987. doi : 10.1021 / ie50367a028 .
- ^ Klinkenberg, Adrian (1969). "El sistema de ingeniería estadounidense de unidades y su constante dimensional g c ". Química industrial y de ingeniería . 61 (4): 53–59. doi : 10.1021 / ie50712a010 .