Newton (unidad)
El newton (símbolo: N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Se define como 1 kg⋅m/s2, la fuerza que le da a una masa de 1 kilogramo una aceleración de 1 metro por segundo por segundo. Lleva el nombre de Isaac Newton en reconocimiento a su trabajo sobre la mecánica clásica, específicamente la segunda ley de movimiento de Newton.
Definición
Un newton se define como 1 kg⋅m/s2 (es una unidad derivada que se define en términos de las unidades base del SI). Por lo tanto, 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.
Las unidades "metro por segundo cuadrado" puede entenderse como la medida de una tasa de cambio en la velocidad por unidad de tiempo, es decir, un aumento en la velocidad de 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 como la cantidad necesaria para acelerar 1 kilogramo de masa a razón de 1 metro por segundo al cuadrado. En 1948, la 9ª Resolución 7 de la CGPM adoptó el nombre de newton para esta fuerza. El sistema MKS luego se convirtió en el modelo para el 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. Como con cada unidad SI nombrada para una persona, su símbolo comienza con una letra mayúscula (N), pero cuando se escribe en su totalidad sigue las reglas de mayúsculas de un sustantivo común; es decir, "newton" se convierte en mayúscula al comienzo de una oración y en los títulos, pero de lo contrario está en minúsculas.
En términos más formales, la segunda ley del movimiento de Newton establece que la fuerza ejercida sobre un objeto es directamente proporcional a la aceleración adquirida por ese objeto, por lo tanto:
Donde representa la masa del objeto que sufre una aceleración . Como resultado, el newton puede definirse en términos del kilogramo (), metre (), y segundo () como
Ejemplos
En la gravedad promedio de la Tierra (convencionalmente, g = 9,80665 m/s2), un kilogramo de masa ejerce una fuerza de aproximadamente 9,8 newtons. Una manzana de tamaño promedio ejerce aproximadamente un newton de fuerza en la superficie de la Tierra, que medimos como el peso de la manzana en la Tierra.
- 1 N = 0,10197 kg × 9.80665 m/s2 ()0.10197kg = 101,97 g).
El peso de un adulto promedio ejerce una fuerza de alrededor de 608 N.
- 608 N = 62 kg × 9.80665 m/s2 (donde 62 kg es la masa promedio mundial de adultos).
Kilonewtons
Un mosquetón utilizado en escalada de roca, con una calificación de seguridad de 26 kN cuando se carga a lo largo de la columna con la puerta cerrada, 8 kN cuando se carga perpendicular a la columna, y 10 kN cuando se carga a lo largo de la columna con la puerta abierta.
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 aproximadamente 100 kg de carga bajo la gravedad terrestre.
- 1 kN = 102 kg × 9.81 m/s2.
Así, por ejemplo, una plataforma que muestra que tiene una potencia nominal de 321 kilonewtons (72 000 lbf) soportará de forma 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 tenencia de sujetadores, anclas terrestres y otros elementos utilizados en la industria de la construcción;
- trabajar cargas en tensión y en jalar;
- equipo de perforación;
- impulso de motores de cohetes, Motores de Jet y vehículos de lanzamiento;
- fuerzas de sujeción de los diversos moldes en máquinas de moldeo por inyección utilizadas para fabricar piezas de plástico.
Factores de conversión
| newton | dyne | Ki-fuerza, kilopond | Libra fuerza | libra | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 N | ↑ 1kg⋅m/s2 | = 105Dyn | Entendidokp | Entendido 0,2481lbf | Entendido 7.2330pdl |
| 1Dyn | =10-5N | ↑1g⋅cm/s2 | .1.0197×10−6kp | .2.2481×10−6lbf | .7.2330×10; 5 -pdl |
| 1kp | =9.80665N | =980665Dyn | ↑gn×1kg | .2.2046lbf | .70.932pdl |
| 1 lbf | .4.448222N | .444822Dyn | .0.45359kp | ↑gn×1lb | .32.174pdl |
| 1pdl | .0.138255N | .13825Dyn | .0,014098kp | .0,031081lbf | ↑1lb⋅ft/s2 |
| El valor del gn utilizado en la definición oficial de la fuerza de kilogramo (9.80665 m/s2) se utiliza aquí para todas las unidades gravitacionales. | |||||
Base | Fuerza | Peso | Masa | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Segunda ley de moción | m = F/a | F = W ⋅ a/g | F = m ⋅ a | |||||
| Sistema | BG | MM | EE | M | AE | CGS | MTS | SI |
| Aceleración (aceleración)a) | ft/s2 | m/s2 | ft/s2 | m/s2 | ft/s2 | Gal | m/s2 | m/s2 |
| Masam) | slug | hyl | libra de masa | kilogramo | libra | gramos | tonne | kilogramo |
| FuerzaF), pesoW) | libra | kilopond | Libra fuerza | kilopond | libra | dyne | sthène | newton |
| Presión (presión)p) | libra por pulgada cuadrada | ambiente técnico | fuerza por pulgada cuadrada | atmósfera estándar | libra por pie cuadrado | barye | pie | pascal |
| Nombre prefijo | N/A | deca | hecto | kilo | mega | giga | tera | peta | exa | zetta | Yotta | Ronna | quetta |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Símbolo de prefijo | da | h | k | M | G | T | P | E | Z | Y | R | Q | |
| Factor | 100 | 101 | 102 | 103 | 106 | 109 | 1012 | 1015 | 1018 | 1021 | 1024 | 1027 | 1030 |
| Nombre prefijo | N/A | deci | centi | milli | micro | nano | pico | femto | a | zepto | yocto | ronto | quecto |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Símbolo de prefijo | d | c | m | μ | n | p | f | a | z | Sí. | r | q | |
| Factor | 100 | 10−1 | 10−2 | 10−3 | 10−6 | 10−9 | 10−12 | 10−15 | 10−18 | 10,21 - 21 | 10−24− | 10−27 | 10−30 |