Единицы измерения ньютон на метр и ньютон на метр квадратный. Пример задачи
Единицы измерения в физике играют важную роль при решении практических задач. Благодаря ним можно определить правильность полученного результата и понять его количественную величину в сравнении с известным стандартом. Рассмотрим в статье, что представляет собой физическая величина с единицей измерения ньютон на метр.
Ньютон — единица силы
Каждый школьник знает, кто такой Исаак Ньютон и какой вклад он внес в развитие классической механики. Со стопроцентной уверенностью можно сказать, что динамика, как изучающий силы раздел физики, полностью построена на законах великого английского ученого. Поэтому международным сообществом было принято решение назвать единицу измерения силы ньютоном (Н). Один ньютон — это такая сила, которая, действуя на тело массой 1 килограмм, сообщает ему ускорение 1 м/с 2 .
Ньютон является главной единицей измерения силы абсолютно любого вида. Тем не менее она не входит в число семи базовых единиц международной системы СИ. Как было сказано, она определяется через 3 другие базовые понятия — килограмм (мера массы), метр (мера расстояния в пространстве) и секунда (мера времени).
Что такое ньютон на метр?
Познакомившись с понятием «ньютон» как единицы измерения сил, вернемся к теме статьи. Какая величина получится, если ньютон умножить на метр? Для тех, кто сразу не может ответить на поставленный вопрос, запишем в математическом виде эту операцию:
Если в результате действия силы F тело перемещается на расстояние l, то произведение этих физических величин даст работу, совершенную силой вдоль направления перемещения.
Работа представляет собой энергетическую характеристику, она измеряется в джоулях (Дж). Один джоуль, в соответствии с определением работы, это такая энергия, которую затратит сила в 1 ньютон при перемещении тела на 1 метр.
В зависимости от физического процесса затраченная на перемещение тел работа может переходить в различные виды энергии. Например, если строительный кран поднимает бетонную плиту, то ее потенциальная энергия в поле силы тяжести увеличивается. Другой пример: люди, прикладывая постоянную силу, в течение некоторого времени толкают машину. Часть затраченной работы идет на преодоление силы трения качения и, как следствие, переходит в тепловую энергию, другая ее часть идет на увеличение кинетической энергии транспортного средства.
Таким образом, ньютон на метр — это единица работы, которая называется джоуль.
Момент силы
Помимо работы, указанная единица также используется для измерения момента силы. Последний описывается той же самой формулой, что и работа, однако сила в данном случае направлена под некоторым углом к вектору l, который представляет собой расстояние от точки приложения силы до оси вращения.
Несмотря на то что момент силы описывается в единицах работы, ею он не является. Его называют также крутящим моментом, поскольку он показывает возможность внешней силы совершить поворот системы вокруг оси и придать ей некоторое угловое ускорение. Если момент силы умножить на угол поворота в радианах, то мы получим работу. Единица измерения при этом не изменится.
Единица давления
В рамках темы статьи также рассмотрим, в чем измеряется давление в физике. Увлекающиеся этой наукой люди дадут быстро правильный ответ, назвав паскаль как единицу для измерения давления в СИ. В задачах и на практике часто встречаются другие единицы давления, которые удобно использовать в каждом конкретном случае. Так, широко распространены: атмосфера, торр или миллиметр ртутного столба и бар. Каждая из них однозначно переводится в паскали, если воспользоваться соответствующим переводным коэффициентом.
Мы рассматриваем давление в рамках темы данной статьи потому, что оно тесным образом связано с силой. По определению давление — это величина, равная отношению действующей перпендикулярно поверхности силы к площади этой поверхности, то есть:
Из этого равенства получаем единицу измерения ньютон на метр квадратный (Н/м 2 ). Величина 1 Н/м 2 называется паскалем в честь французского физика Блеза Паскаля, который сконструировал барометр и измерил им атмосферное давление на разных высотах относительно уровня моря.
Один паскаль — это очень маленькое давление. Его величину можно представить, если взять 100 миллилитров дистиллированной воды и распределить ее по площади 1 метр квадратный. Для примера отметим, что атмосферное давление на уровне моря приблизительно равно 100 тысячам паскалей.
Для полноты отметим, что величины с единицей измерения ньютон, умноженной на метр квадратный, в физике не существует.
Пример задачи
Необходимо определить, какую работу совершила сила тяжести, если тело упало с некоторой высоты на поверхность земли за 5 секунд. Массу тела принять равной одному килограмму.
Силу тяжести рассчитать можно по формуле:
Чтобы определить высоту, с которой тело упало, следует воспользоваться формулой для равноускоренного перемещения без начальной скорости:
h = g * t 2 / 2 = 9,81 * 5 2 / 2 = 122,625 м
Чтобы получить работу силы тяжести, следует умножить величины F и h:
A = F * h = 9,81 * 122,625 ≈ 1203 Дж
Сила тяжести совершила положительную работу приблизительно 1200 ньютонов на метр, или 1,2 килоджоуля.
Источник статьи: http://fb.ru/article/461232/edinitsyi-izmereniya-nyuton-na-metr-i-nyuton-na-metr-kvadratnyiy-primer-zadachi
Как пишется ньютон на метр
ньютон-квадратный метр — ньютон квадратный метр, ньютон квадратного метра … Орфографический словарь-справочник
ньютон на метр — niutonas metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Paviršinės įtempties koeficiento matavimo vienetas: 1 N/m = 1 J/m². atitikmenys: angl. newton per metre vok. Newton pro Meter, n rus. ньютон на метр, m pranc. newton par… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
ньютон-квадратный метр — Р. нью/тон квадра/тного ме/тра … Орфографический словарь русского языка
ньютон-квадратный метр на килограмм в квадрате — niutonas iš kvadratinio metro kilogramui kvadratu statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Gravitacijos konstantos matavimo vienetas: N · m²/kg². atitikmenys: angl. newton metre squared per kilogram squared vok. Newton… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Ньютон-метр — (обозначение Н·м, международное N·m) единица измерения момента силы в Международной системе единиц (СИ). Один ньютон метр равен произведению плеча рычага в 1 метр и веса материала на рычаге в 1 ньютон. Для равновесия рычага количество … Википедия
ньютон-метр — ньютон метр, ньютон метра … Орфографический словарь-справочник
НЬЮТОН-МЕТР — (Н•м, N•m), единица СИ момента силы и момента пары сил. 1 Н•м момент силы, равной 1 Н, относительно точки, расположенной на расстоянии 1 м от линии действия силы. 1 Н•м=107 дин•см=0,102 кгс•м. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская… … Физическая энциклопедия
ньютон-метр — сущ., кол во синонимов: 1 • ньютонометр (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Ньютон (единица) — Ньютон (обозначение: Н, N) единица измерения силы в системе СИ. 1 ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с². Единица названа в честь английского физика Исаака… … Википедия
Метр — У этого термина существуют и другие значения, см. Метр (значения). Метр (русское обозначение: м; международное: m; от др. греч. μέτρον мера, измеритель) единица измерения длины и расстояния в Международной системе единиц СИ. Метр… … Википедия
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
Источник статьи: http://translate.academic.ru/%D0%BD%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%20%D0%BD%D0%B0%20%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80/ru/en/
НЬЮТОН-МЕТР
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .
Смотреть что такое «НЬЮТОН-МЕТР» в других словарях:
Ньютон-метр — (обозначение Н·м, международное N·m) единица измерения момента силы в Международной системе единиц (СИ). Один ньютон метр равен произведению плеча рычага в 1 метр и веса материала на рычаге в 1 ньютон. Для равновесия рычага количество … Википедия
ньютон-метр — ньютон метр, ньютон метра … Орфографический словарь-справочник
ньютон-метр — сущ., кол во синонимов: 1 • ньютонометр (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
ньютон-метр — niutonmetras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Jėgos, jėgų dvejeto ir sąsūkos momentų matavimo vienetas: N · m. atitikmenys: angl. newton metre vok. Newtonmeter, n rus. ньютон метр, m pranc. newton mètre, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
ньютон-метр — нь ют он м етр, а … Русский орфографический словарь
ньютон-метр — (2 м), Р. нью/тон ме/тра … Орфографический словарь русского языка
ньютон-метр — нью/то/н ме/тр, а … Слитно. Раздельно. Через дефис.
ньютон-метр-секунда — niutonmetras iš sekundės statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Sukimo impulso matavimo vienetas: N · m · s. atitikmenys: angl. newton metre second vok. Newtonmeter Sekunde, f rus. ньютон метр секунда, f pranc. newton mètre… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Метр — У этого термина существуют и другие значения, см. Метр (значения). Метр (русское обозначение: м; международное: m; от др. греч. μέτρον мера, измеритель) единица измерения длины и расстояния в Международной системе единиц СИ. Метр… … Википедия
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
Источник статьи: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/1259/%D0%9D%D0%AC%D0%AE%D0%A2%D0%9E%D0%9D