Newton (unitat)
De Viquipèdia
El newton[3] és una unitat derivada de força del SI. El seu símbol és N i va rebre el seu nom en honor d'Isaac Newton, en reconeixement als seus treballs en mecànica clàssica. Va ser utilitzat per primera vegada a voltants de l'any 1904, però no va ser fins el 1948 que el newton va ser adoptat oficialment per la Conferència General de Pesos i Mesures (CGPM) com a nom per la unitat de força mks.[4]
Taula de continguts |
[edita] Definició
El newton és la unitat de força del SI, és una unitat derivada atès que es defineix en funció d'altres unitats. Un newton és igual a la quantitat de força necessària en un buit[5] per a donar a una massa d'un quilogram una acceleració d'un metre per segon cada segon.[6]
Això es pot expressar matemàticament com:
Atès que el pes és una mesura de la força entre dos objectes deguda a la gravetat, el newton és també una mesura del pes, vàlida en un punt donat.[7] Una massa d'un quilogram té un pes aproximat de 9,81 newtons. La llegenda explica que Isaac Newton es va inspirar en la caiguda d'una poma per desenvolupar la seva teoria de la gravitació i per una coincidència curiosa el pes d'una poma petita és aproximadament un newton: un objecte d'una massa de 101,94 grams pesa 1 newton a la superfície de la Terra.[8]
Al llenguatge comú, no científic, s'acostuma a confondre la massa, que es mesura en quilograms, amb el pes, que s'ha de mesurar en newtons. Sabent que una massa d'un quilogram pesa aproximadament 10 N a la superfície de la Terra (9,81 N és el valor que s'utilitza habitualment si es considera que l'acceleració de la gravetat, g, és de 9,81 m/s2), es pot admetre que 1 quilogram-força o quilopond (una antiga unitat de pes que participa d'aquesta confusió) és pràcticament equivalent a 10 N.
[edita] Múltiples
| Múltiple | Nom | Símbol | Múltiple | Nom | Símbol | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | newton | N | ||||
| 101 | decanewton | daN | 10–1 | decinewton | dN | |
| 102 | hectonewton | hN | 10–2 | centinewton | cN | |
| 103 | quilonewton | kN | 10–3 | mil·linewton | mN | |
| 106 | meganewton | MN | 10–6 | micronewton | µN | |
| 109 | giganewton | GN | 10–9 | nanonewton | nN | |
| 1012 | teranewton | TN | 10–12 | piconewton | pN | |
| 1015 | petanewton | PN | 10–15 | femtonewton | fN | |
| 1018 | exanewton | EN | 10–18 | attonewton | aN | |
| 1021 | zettanewton | ZN | 10–21 | zeptonewton | zN | |
| 1024 | yottanewton | YN | 10–24 | yoctonewton | yN |
[edita] Exemples
- 1 N és la força de la gravetat de la Terra sobre un objecte amb una massa d'aproximadament 102 g (com ara una poma petita).
- És habitual veure forces expressades en kilonewtons or kN, en què 1 kN = 1.000 N.
- La potència de la mossegada dels animals es pot expressar en newtons:
- Es calcula que la mandíbula de l'al·losaure podia exercir una força d'entre 805 i 2.148 N. Tanmateix, el crani era prou fort com per resistir una força de gairebé 55.500 N de força vertical contra les dents, de manera que és bastant probable que aquest dinosaure aprofités la força del crani per matar i mastegar les seves preses.
- Els al·ligàtors poden exercir una força de mossegada d'aproximadament 13.000 N.
- Els lleons poden mossegar amb una força d'uns 4.167&nsbp;N, i els lleopards amb una força d'uns 2.268 N.
- Els coets acceleradors sòlids dels transbordadors espacials proporcionen una força de 12.500.000 N cadascun durant el llançament, cosa que representa el 83% de l'impuls total necessari pel llançament.
- El motor de la sonda espacial Mariner 4, la primera en sobrevolar el planeta Mart amb èxit,[9][10] exercia una força d'impuls de 222 N.
- La primera etapa del coet Saturn V exercia una força d'impuls de més de 34 milions de newtons. La segona etapa, en canvi, tenia una força d'impuls de 5,1 milions de newtons, i la tercera etapa 1,0001 milions de newtons.
 Mariner 4 (222 N) |
 Al·losaure (805-2.148 N) |
 Lleona (4.167 N) |
 Primera etapa del coet Saturn V (34.000.000 N) |
[edita] Ús habitual dels kilonewtons en la construcció
Sovint els kilonewtons es fan servir per reflectir el valor de subjecció de seguretat de ganxos, àncores i altres eines de la indústria de la construcció.[11] També se'ls utilitza en les especificacions de l'equipament d'alpinisme. Es poden anunciar en KN (kilonewtons) tant la càrrega de treball segura en referència a la tensió mecànica i la tensió tallant.
1 kN equival a una càrrega de 101,97162 quilograms, però multiplicar el valor en kilonewtons per 100 també es un bon mètode de càlcul.[4]
[edita] Notes i referències
- ↑ Bardi, Jason Socrates. The Calculus Wars: Newton, Leibniz, and the Greatest Mathematical Clash of All Time. (2006). 277 pp. excerpte i cerca de text (anglès)
- ↑ Westfall, R. S.. Force in Newton's Physics: The Science of Dynamics in the Seventeenth Century. Londres: Macdonald, 1971.
- ↑ Segons les normes del Sistema Internacional d'Unitats el nom s'ha d'escriure amb lletres minúcules.
- ↑ 4,0 4,1 «[http://www.convertunits.com/from/kilonewtons/to/kilograms-force Convert kilonewtons to kilograms-force - Conversion of Measurement Units]» (en anglès). ConvertUnits.com, 2009. [Consulta: 26 de juliol del 2009].
- ↑ Dorland's Medical Dictionary for Health Consumers (2007). Publicat per Saunders, una impremta d'Elsevier. Podeu veure la seva definició de "newton" aquí.
- ↑ Vegeu, per exemple, Alonso, E. J.; Finn. Física.. Bogotà: Addison-Wesley, 1995. ISBN 0201625652.
- ↑ El pes varia segons la localització perquè la gravetat no és uniforme.
- ↑ Aula de El Mundo. «Lo que revela la caida de una manzana», 05. [Consulta: 16 de setembre].
- ↑ Momsen, Bill. «Mariner IV - First Flyby of Mars: Some personal experiences», 2006. [Consulta: 11-02-2009].
- ↑ Momsen, Bill. «Mariner IV - First Flyby of Mars: Some personal experiences», 2006. [Consulta: 11-02-2009].
- ↑ «Steel fasteners» (en anglès). Shakshi Enterprises. [Consulta: 26 de juliol del 2009].
[edita] Vegeu també
- Dinamòmetre, un instrument de mesurament utilitzat a la indústria per mesurar la força.
- Joule, una unitat d'energia que mesura la quantitat de treball fet per una força d'un newton al llarg d'un metre.
- Magnitud física
- Pascal, una unitat de pressió equivalent a un newton per metre quadrat.
- Sistema Internacional d'Unitats (SI)
[edita] Enllaços externs
- Web sobre la vida d'Isaac Newton, amb informació i problemes pràctics sobre la unitat de mesura (
PDF) - Principals unitats de mesura del Sistema Internacional
- (anglès) Web de la Conferència General de Pesos i Mesures (anglès), (francès)
- (anglès) Definició de Newton a NationMaster, on dóna equivalències amb altres unitats.
- (anglès) Definició de Newton a l'Enciclopèdia Britànica.
