. Jednotky merania sú newton na meter a newton na meter štvorcový. Príklad úlohy

Jednotky merania vo fyzike zohrávajú dôležitú úlohu pri riešení praktických problémov. Vďaka nim je možné určiť správnosť získaného výsledku a pochopiť jeho kvantitatívnu hodnotu v porovnaní so známym štandardom. Pozrime sa v článku na to, čo je fyzikálna veličina s jednotkou merania Newtona na meter.

Newton je jednotka sily

Každý študent vie, kto je Isaac Newton a aký prínos prispel k rozvoju klasickej mechaniky. S absolútnou istotou môžeme povedať, že dynamika ako odvetvie fyziky, ktoré študuje sily, je úplne postavená na zákonoch veľkého anglického vedca. Preto sa medzinárodné spoločenstvo rozhodlo nazvať jednotku sily newton (H). Jeden newton je sila, ktorá pôsobí na teleso s hmotnosťou 1 kilogram a dáva mu zrýchlenie 1 m / s².

Newton je hlavnou jednotkou merania sily absolútne akéhokoľvek druhu. Nepatrí však medzi sedem základných jednotiek medzinárodného systému SI. Ako už bolo povedané, určuje sa prostredníctvom ďalších 3 základných pojmov-kilogram (miera hmotnosti), meter (miera vzdialenosti v priestore) a druhý (miera času).

Čo je newton na meter?

Po oboznámení sa s konceptom "podľa Newton" ako jednotka merania síl sa vráťme k téme článku. Aká je hodnota získaná, ak sa Newton vynásobí metrom? Pre tých, ktorí nemôžu okamžite odpovedať na otázku, napíšeme túto operáciu v matematickej podobe:

A = F * l

Ak sa v dôsledku pôsobenia sily F telo pohybuje o vzdialenosť l, potom súčin týchto fyzikálnych veličín poskytne prácu vykonanú silou v smere pohybu.

Práca je energetická charakteristika, meria sa v jouloch (J). Jeden joule, podľa definície práce, je energia, ktorú sila 1 newton vynaloží pri pohybe tela o 1 meter.

V závislosti od fyzického procesu sa práca vynaložená na pohybujúce sa telesá môže zmeniť na rôzne druhy energie. Napríklad, ak stavebný žeriav zdvihne betónovú dosku, zvýši sa jej potenciálna energia v gravitačnom poli. Ďalší príklad: ľudia, ktorí používajú konštantnú silu, tlačia auto na nejaký čas. Časť vynaloženej práce ide na prekonanie valivej trecej sily a v dôsledku toho ide do tepelná energia, druhá časť ide na zvýšenie kinetickej energie vozidla.

Newton na meter je teda jednotka práce nazývaná joule.

Moment moci

Okrem práce sa špecifikovaná jednotka používa aj na meranie momentu sily. Ten je opísaný rovnakým vzorcom ako práca, ale sila je v tomto prípade nasmerovaná pod určitým uhlom k vektoru l, čo je vzdialenosť od bodu pôsobenia sily k osi otáčania.

Napriek tomu, že moment sily je opísaný v jednotkách práce, nie je. Nazýva sa tiež krútiaci moment, pretože ukazuje možnosť vonkajšej sily otočiť systém okolo osi a dať mu určité uhlové zrýchlenie. Ak sa moment sily vynásobí uhlom natočenia v radiánoch, dostaneme prácu. Jednotka merania sa v tomto prípade nezmení.

Jednotka tlaku

V rámci témy článku zvážime aj to, ako sa tlak meria vo fyzike. Ľudia, ktorí majú radi túto vedu, rýchlo dajú správnu odpoveď a pomenujú pascal ako jednotku na meranie tlaku v SI. V úlohách av praxi často existujú iné tlakové jednotky, ktoré sú vhodné na použitie v každom konkrétnom prípade. Takže, široko distribuované: atmosféra, torr alebo milimeter ortuťového stĺpca a baru. Každý z nich je jednoznačne preložený do Pascalu, ak použijete príslušný konverzný faktor.

Tlak považujeme za súčasť témy tohto článku, pretože úzko súvisí so silou. Podľa definície je tlak veličina rovnajúca sa pomeru sily pôsobiacej kolmo na povrch k ploche tohto povrchu, to znamená:

P = F / S

Z tejto rovnosti získame jednotku merania newton na meter štvorcový (N / m²). Hodnota 1 N / m² sa volá Pascal na počesť francúzskeho fyzika Blaise Pascala, ktorý navrhol barometer a meral s ním atmosférický tlak v rôznych nadmorských výškach vzhľadom na hladinu mora.

Jeden pascal je veľmi malý tlak. Jeho hodnotu si moŽno predstaviť, ak vezmete 100 mililitrov destilovanej vody a rozložíte ju na plochu 1 meter štvorcový. Napríklad poznamenávame, že atmosférický tlak na hladine mora sa približne rovná 100 tisíc Pascalov.

Pre úplnosť poznamenávame, že veličina s jednotkou merania newton vynásobenou štvorcovým metrom vo fyzike neexistuje.

Príklad úlohy

Je potrebné určiť, akú prácu vykonala gravitácia, ak telo spadlo z určitej výšky na povrch zeme za 5 sekúnd. Vezmite telesnú hmotnosť rovnajúcu sa jednému kilogramu.

Gravitáciu možno vypočítať podľa vzorca:

F = m * g = 1 * 9,81 = 9,81 N

Na určenie výšky, z ktorej telo spadlo, by ste mali použiť vzorec pre rovnako vzdialený posun bez počiatočnej rýchlosti:

h = g * t² / 2 = 9.81 * 5² / 2 = 122,625 m

Ak chcete získať prácu gravitácie, mali by ste vynásobiť hodnoty F A h:

A = F * h = 9,81 * 122,625 ≈ 1203 J

Gravitácia vykonala pozitívnu prácu približne 1200 Newtonov na meter alebo 1,2 kilojoulov.