English
Tiếng Việt
Đơn vị Newton (N) là gì? Hệ số chuyển đổi của đơn vị lực Newton
Đơn vị Newton (N) là gì?
Newton là đơn vị lực trong Hệ đo lường quốc tế (SI).Khi biểu diễn theo các đơn vị cơ bản của SI
- 1 newton (1 N) = 1 kg·m/s²
nghĩa là lực cần thiết để tăng tốc một vật có khối lượng 1 kg với gia tốc 1 mét trên giây bình phương (1 m/s²).
Nguồn gốc tên gọi
Đơn vị “newton” được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton, nhằm ghi nhận đóng góp của ông trong cơ học cổ điển, đặc biệt là định luật II Newton — định luật mô tả mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc:
F=m×a
Trong đó:
- F là lực
- m là khối lượng của vật
- a là gia tốc của vật
Khi sử dụng các đơn vị cơ bản của SI:
- Khối lượng: kilogram (kg),
- Quãng đường: mét (m),
- Thời gian: giây (s)
Ta thu được định nghĩa của 1 newton = 1 kg·m/s²
Một newton (N) được định nghĩa là 1 kg·m/s² (đây là một đơn vị dẫn xuất có tên riêng, được xác định dựa trên các đơn vị cơ bản của SI).
Vì vậy, một newton là lực cần thiết để tăng tốc một vật có khối lượng 1 kilogram với gia tốc 1 mét trên giây bình phương (1 m/s²) theo hướng của lực tác dụng.
Cụm “mét trên giây bình phương (m/s²)” có thể được hiểu là tốc độ thay đổi vận tốc theo đơn vị thời gian, tức là vận tốc tăng thêm 1 mét trên giây sau mỗi giây.
Năm 1946, Hội nghị General Conference on Weights and Measures (CGPM) – theo Nghị quyết số 2 – đã chuẩn hóa đơn vị lực trong hệ MKS (metre–kilogram–second) là lượng lực cần thiết để tăng tốc 1 kilogram khối lượng với gia tốc 1 mét trên giây bình phương.
Đến năm 1948, tại Hội nghị CGPM lần thứ 9, theo Nghị quyết số 7, tên gọi newton chính thức được chọn cho đơn vị lực này.
Ví dụ:
Trọng lực trung bình trên Trái Đất
gn = 9.80665 m/s^2
→ Một vật có khối lượng 1 kilogram sẽ chịu một lực khoảng 9.81 newton (N) hướng xuống (do trọng lực).
Một quả táo trung bình có khối lượng 200 g (0.200 kg):
0.200 kg×9.80665 m/s^2=1.961 N
→ Lực mà quả táo tác dụng lên Trái Đất (hay trọng lượng của nó) xấp xỉ 2 newton (N).
Một người trưởng thành trung bình có khối lượng 62 kg:
62 kg×9.80665 m/s^2=608 N
→ Người này tác dụng lên mặt đất một lực khoảng 608 newton, tương đương với trọng lượng cơ thể trung bình của một người trưởng thành trên Trái Đất.
Kilonewton
Các lực lớn thường được biểu thị bằng kilonewton (kN), trong đó:
1𝑘𝑁 = 1000
Ví dụ:
Lực kéo của một đầu máy hơi nước loại Class Y hoặc lực đẩy của một động cơ phản lực F100 đều vào khoảng 130 kN.
→ Điều này tương đương với 130.000 newton, tức là lực đủ mạnh để kéo hoặc đẩy một vật có khối lượng hàng chục tấn.
Dây leo núi được kiểm định dựa trên giả định rằng con người có thể chịu được một cú ngã tạo ra lực khoảng 12 kN.
→ Khi thử nghiệm, dây phải không bị đứt sau 5 lần chịu lực rơi ở mức này.
Hệ số chuyển đổi
Các đơn vị của lực
| VTE | newton | dyne |
kilogram-force, kilopond |
pound-force | poundal |
| 1 N | ≡ 1 kg⋅m/s2 | = 105 dyn | ≈ 0.10197 kgf | ≈ 0.22481 lbF | ≈ 7.2330 pdl |
| 1 dyn | = 10−5 N | ≡ 1 g⋅cm/s2 | ≈ 1.0197×10−6 kgf | ≈ 2.2481×10−6 lbF | ≈ 7.2330×10−5 pdl |
| 1 kgf | = 9.80665 N | = 980665 dyn | ≡ gn × 1 kg | ≈ 2.2046 lbF | ≈ 70.932 pdl |
| 1 lbF | ≈ 4.448222 N | ≈ 444822 dyn | ≈ 0.45359 kgf | ≡ gn × 1 lb | ≈ 32.174 pdl |
| 1 pdl | ≈ 0.138255 N | ≈ 13825 dyn | ≈ 0.014098 kgf | ≈ 0.031081 lbF | ≡ 1 lb⋅ft/s2 |
Ba cách tiếp cận trong việc xác định đơn vị khối lượng, lực và trọng lượng
| Base | Force | Weight | Mass | |||||
| 2nd law of motion |
m = F/a |
F = W ⋅ a/g |
F = m ⋅ a | |||||
| System | BG | GM | EE | M | AE | CGS | MTS | SI |
| Acceleration (a) | ft/s2 | m/s2 | ft/s2 | m/s2 | ft/s2 | Gal | m/s2 | m/s2 |
| Mass (m) | slug | hyl | pound-mass | kilogram | pound | gram | tonne | kilogram |
|
Force (F), weight (W) |
pound | kilopond | pound-force | kilopond | poundal | dyne | sthène | newton |
| Pressure (p) | pound per square inch | technical atmosphere | pound-force per square inch | standard atmosphere | poundal per square foot | barye | pieze | pascal |
Đơn vị đo Newton trong hệ thống đơn vị quốc tế SI
| Submultiples | Multiples | ||||
| Gía trị | Kí hiệu SI | Tên | Gía trị | Kí hiệu SI | Tên |
| 10−1 N | dN | decinewton | 101 N | daN | decanewton |
| 10−2 N | cN | centinewton | 102 N | hN | hectonewton |
| 10−3 N | mN | millinewton | 103 N | kN | kilonewton |
| 10−6 N | μN | micronewton | 106 N | MN | meganewton |
| 10−9 N | nN | nanonewton | 109 N | GN | giganewton |
| 10−12 N | pN | piconewton | 1012 N | TN | teranewton |
| 10−15 N | fN | femtonewton | 1015 N | PN | petanewton |
| 10−18 N | aN | attonewton | 1018 N | EN | exanewton |
| 10−21 N | zN | zeptonewton | 1021 N | ZN | zettanewton |
| 10−24 N | yN | yoctonewton | 1024 N | YN | yottanewton |
| 10−27 N | rN | rontonewton | 1027 N | RN | ronnanewton |
| 10−30 N | qN | quectonewton | 1030 N | QN | quettanewton |
