Njutn (jedinica)

Njutn
Vizuelizacija jednog njutna sile
Informacije o jedinici
Sistem	Izvedene jedinice SI sistema
Jedinica	Sila
Simbol	N
Imenovan po	Ser Isak Njutn
Jedinična pretvaranja
1 N u ...	... je jednak sa ...
SI osnovne jedinice	1 kg⋅m⋅s−2
Imperijalne jedinice	0,2248089 lbf

U fizici, njutn (engl. newton; simbol: N) je SI jedinica sile, nazvana po engleskom naučniku Isaku Njutnu za priznanje njegovih dela na polju klasične mehanike. Prvi put je upotrebljena oko 1904, ali je tek 1948. zvanično prihvaćena od Generalne konferencije težina i mera kao naziv za mks jedinicu za silu.

Njutn se definiše kao količina sile potrebne za ubrzanje mase jednog kilograma kroz jedan metar u sekundi na kvadrat.

Njutn je SI izvedena jedinica, koja se sastoji od kg × m ÷ s² u SI osnovnim jedinicama.

Pošto jedna definicija težine kaže da ona predstavlja delovanje sile između dva predmeta usled gravitacije, njutn je takođe jedinica za težinu. Masa jednog kilograma blizu Zemljine površine je približno 9,81 njutna, mada se ova veličina razlikuje za nekoliko desetina jednog procenta na Zemljinoj površini. Shodno tome, predmet mase 9,81^-1 kg (≈101,94 grama) teži grubo 1 njutn.

Definicija

Njutn je definisan kao 1 kg⋅m/s² (to je izvedena jedinica koja je definisana u smislu osnovnih jedinica SI). Jedan njutn je dakle sila potrebna za ubrzanje jednog kilograma mase do brzine od jednog metra u sekundi na kvadrat u pravcu primenjene sile.. Jedinice „metar u sekundi na kvadrat” mogu se shvatiti kao promena brzine u vremenu, odnosno povećanje brzine za 1 metar u sekundi svake sekunde.

Godine 1946. Rezolucija 2 Generalne konferencije za tegove i mere (CGPM) standardizovala je jedinicu sile u sistemu jedinica MKS tako da bude količina potrebna za ubrzanje 1 kilograma mase brzinom od 1 metar u sekundi na kvadrat. Godine 1948, 9. CGPM u rezoluciji 7 je usvojio naziv njutn za ovu silu. Sistem MKS je tada postao nacrt za današnji SI sistem jedinica. Njutn je tako postao standardna jedinica sile u Međunarodnom sistemu jedinica (SI), ili Système international d'unités.

U formalnijim terminima, Njutnov drugi zakon kretanja navodi da je sila koja deluje na objekat direktno proporcionalna ubrzanju koje taj objekat dobija, naime:

$F=ma,$

gde $m$ predstavlja masu objekta koji prolazi kroz ubrzanje$a$. Kao rezultat toga, njutn se može definisati u smislu kilograma (${\text{kg}}$), metra (${\text{m}}$), i sekunde (${\text{s}}$) kao

$1\ {\text{N}}=1\ {\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}}{{\text{s}}^{2}}}.$

Primeri

Pri prosečnoj gravitaciji na Zemlji (konvencionalno, 7000980665000000000♠g = 9,80665 m/s²), kilogram mase deluje silom od oko 9,8 njutna. Jabuka prosečne veličine ima oko jedan njutn sile, koja se meri kao težina jabuke.

1 N = 0.10197 kg × 9.80665 m/s²    (6999101970000000000♠0,10197 kg = 101.97 g).

Težina prosečne odrasle osobe deluje silom od oko 608 N.

608 N = 62 kg × 9.80665 m/s² (gde je 62 kg prosečna svetska masa odrasle osobe).

Obično se posmatra kao kilonjutn

Karabiner koji se koristi u penjanju po stenama, sa sigurnosnom ocenom od 26 kN kada je opterećen duž kičme sa zatvorenom kapijom, 8 kN kada je opterećen okomito na kičmu, i 10 kN kada je opterećen duž kičme sa otvorenom kapijom.

Uobičajeno je videti sile izražene u kilonnjutnima (kN), gde je 1 kN = 1000 N. Na primer, vučni pogon lokomotive parnog voza klase Y i potisak mlaznog motora F100 su oko 130 kN.

Jedan kilonnjutn, 1 kN, je ekvivalentan 102,0 kgf, ili oko 100 kg opterećenja pod Zemljinom gravitacijom.

1 kN = 102 kg × 9.81 m/s².

Tako, na primer, platforma koja pokazuje da je ocenjena na 321 kN (72.000 lb_f), bezbedno će izdržati opterećenje od 32.100 kg (70.800 lb).

Specifikacije u kilonjutnima su uobičajene u bezbednosnim specifikacijama za:

• vrednosti pričvršćivanja, zemljanih ankera i drugih predmeta koji se koriste u građevinskoj industriji;
• radna opterećenja pri zatezanju i smicanju;
• oprema za penjanje;
• potisak raketnih motora, mlaznih motora i lansirnih vozila;
• sile stezanja različitih kalupa u mašinama za brizganje kalupa koje se koriste za proizvodnju plastičnih delova.

Jedinice konverzije

Jedinice sile

	njutn (SI jedinica)	din	kilogram-sila, kilopond	funta-sila	funtal
1 N	≡ 1 kg⋅m/s2	= 105 dyn	≈ 0,10197 kp	≈ 0,22481 lbf	≈ 7,2330 pdl
1 dyn	= 10–5 N	≡ 1 g⋅cm/s2	≈ 6994101970000000000♠1,0197×10−6 kp	≈ 6994224809999999999♠2,2481×10−6 lbf	≈ 6995723300000000000♠7,2330×10−5 pdl
1 kp	= 9,80665 N	= 980665 dyn	≡ gn × 1 kg	≈ 2,2046 lbf	≈ 70,932 pdl
1 lbf	≈ 4,448222 N	≈ 444822 dyn	≈ 0,45359 kp	≡ gn × 1 lb	≈ 32,174 pdl
1 pdl	≈ 0,138255 N	≈ 13825 dyn	≈ 0,014098 kp	≈ 0,031081 lbf	≡ 1 lb⋅ft/s2
Vrednost gn koja se koristi u zvaničnoj definiciji kilogram-sile se ovde koristi za sve gravitacione jedinice.

Standardni prefiksi za metričke jedinice mere (višestruke)

Prefiks ime	N/A	deka-	hekto-	kilo-	mega-	giga-	tera-	peta-	eksa-	zeta-	jota-
Prefiks simbol		da-	h-	k-	M-	G-	T-	P-	E-	Z-	Y-
Faktor	100	101	102	103	106	109	1012	1015	1018	1021	1024

Standardni prefiksi za metričke jedinice mere (podmultiple)

Ime prefiksa	N/A	deci-	centi-	mili-	mikro-	nano-	piko-	femto-	ato-	zepto-	jokto-
Simbol prefiksa		d-	c-	m-	μ-	n-	p-	f-	a-	z-	y-
Faktor	100	10–1	10–2	10–3	10–6	10–9	10–12	10–15	10–18	10–21	10–24

Vidi još

• Dina
• Kilogram-sila

Literatura

• E Richard Cohen; Tom Cvitas; Jeremy G Frey; Bertil Holstrom; John W Jost, ur. (2007). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry (3. izd.). Royal Society of Chemistry; 3rd edition. ISBN 0854044337. 

• International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.
• I. Mills; Tomislav Cvitas; Klaus Homann; Nikola Kallay (jun 1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. IUPAC (2nd izd.). Blackwell Science Inc. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
• Corben, H.C.; Philip Stehle (1994). Classical Mechanics. New York: Dover publications. str. 28–31. ISBN 978-0-486-68063-7. 
• Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Physics, Sixth Edition. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-0471151838. 
• Feynman, Richard P.; Leighton; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. I: Mainly mechanics, radiation and heat (New millennium izd.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0465024933. 
• Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. II: Mainly electromagnetism and matter (New millennium izd.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0465024940. 
• Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S. (2001). Physics v. 1. New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-32057-9. 
• Kleppner, Daniel; Kolenkow, Robert J. (2010). An introduction to mechanics (3. print izd.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0521198219. 
• Parker, Sybil (1993). „force”. Encyclopedia of Physics. Ohio: McGraw-Hill. str. 107. ISBN 978-0-07-051400-3. 
• Sears F., Zemansky M. & Young H. (1982). University Physics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-07199-3. 
• Serway, Raymond A. (2003). Physics for Scientists and Engineers. Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 978-0-534-40842-8. 
• Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics (5th izd.). W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0809-4. 
• Verma, H.C. (2004). Concepts of Physics Vol 1. (2004 Reprint izd.). Bharti Bhavan. ISBN 978-8177091878. 
• Quinn, Terry (2012). From Artefacts to Atoms: The Bipm and the Search for Ultimate Measurement Standard. Oxford University Press. str. 133—135. ISBN 978-0-19-530786-3. 
• Kovalevsky, J; Blevin, WR (mart 1998). National and international needs relating to metrology : International collaborations and the role of the BIPM. Saint-Cloud, France: Intergovernmental Organization of the Convention of the Metre. ISBN 92-822-2152-0. Pristupljeno 14. 3. 2013. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
• Kovalevsky, J; Kaarls, R (april 2003). Evolving Needs for Metrology in Trade, Industry and Society and the Role of the BIPM (PDF). Saint-Cloud, France: Intergovernmental Organization of the Convention of the Metre. ISBN 92-822-2212-8. Pristupljeno 14. 3. 2013. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
• Taylor, Barry N., ur. (februar 1991). „The International System of Units (SI): Approved translation of the sixth edition (1991) of the International Bureau of Weights and Measures publication Le Système International d'Unités (SI)” (PDF). NIST. CS1 održavanje: Format datuma (veza)

Spoljašnje veze

• Video lecture on Newton's three laws by Walter Lewin from MIT OpenCourseWare