Newton

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O newton (símbolo: N) é a unidade de força derivada do SI. Tem o nome de Isaac Newton em reconhecimento do seu trabalho sobre mecânica clássica, especificamente a segunda lei do movimento de Newton.

Definição

O newton é a unidade SI de força; é igual à quantidade de força líquida necessária para acelerar uma massa de um quilograma a uma taxa de um metro por segundo ao quadrado. A segunda lei do movimento de Newton declara: F = ma, multiplicando m (kg) por a (m/s2), O newton é portanto:

{\m {\rm {N=kg~{\frac {m}{s^{2}}}}}} N = newton kg = quilograma m = metro s = segundo

Em análise dimensional:

{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}<img src={\i1}{\i1}estilo de exibição {\i}{\i1}textrm {\i}}={\i1}frac {\i}{\i}{\i}{\i}{\i}{\i}{\i}{\i1}div> em qualquer lugar”> M = Massa L = Comprimento T = Tempo

Exemplos

  • 1 N é a força da gravidade da Terra sobre uma massa de cerca de 100 g = (1∕9.81 kg).
  • Na superfície da Terra, uma massa de 1 kg exerce uma força de aproximadamente 9,8 N (ou 1,0 quilograma de força; 1 kgf = 9,80665 N por definição). A aproximação de 1 kgf correspondente a 10 N (1 decanewton ou daN) é por vezes utilizada como regra geral na vida quotidiana e na engenharia.
  • A força da gravidade da Terra sobre (= o peso de) um ser humano com uma massa de 70 kg é aproximadamente 686 N.
  • O ponto produto da força e da distância é o trabalho mecânico. Assim, em unidades SI, uma força de 1 N exercida sobre uma distância de 1 m é 1 N-m de trabalho. O Teorema Trabalho-Energia afirma que o trabalho realizado num corpo é igual à mudança de energia do corpo. 1 N-m = 1 J (joule), a unidade SI de energia.
  • É comum ver forças expressas em kilonewtons ou kN, onde 1 kN = 1,000 N.

Utilização comum de kilonewtons na construção

Kilonewtons são frequentemente utilizados para declarar valores de retenção de segurança de fixadores, âncoras, e mais na indústria da construção. São também frequentemente utilizados nas especificações para equipamento de escalada em rocha. As cargas de trabalho seguras tanto em medições de tensão como de cisalhamento podem ser declaradas em kilonewtons. As máquinas de moldagem por injecção, utilizadas no fabrico de peças plásticas, são classificadas por kilonewton (ou seja a quantidade de força de fixação que aplicam ao molde).

Na superfície terrestre, 1 kN é cerca de 101,97162 quilos de força de carga, mas multiplicar o valor kilonewton por 100 (ou seja, utilizando um valor ligeiramente conservador e mais fácil de calcular) é uma boa regra de ouro.

Factores de conversão

>≈ 444822 dyn>≈ 0.45359 kp>>≡ gn-(1 lb)>>>>COPY16 32.174 pdl

>td colspan=”6″>O valor de gn como utilizado na definição oficial da força do quilograma é aqui utilizado para todas as unidades gravitacionais.
Unidades de força

v – d – e

newton
(unidade SI)
dyne kilograma-força,
kilopond
pound-force poundal
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 ≈ 1.0197×10-6 kp ≈ 2.2481×10-6 lbF ≈ 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
1 pdl ≈ 0.138255 N ≈ 13825 dyn ≈ 0.014098 kp ≈ 0.031081 lbF ≡ 1 lb-ft/s²

m/s2 td>ft/s2

>m/s2

Três abordagens à massa e forçar unidades

v – d – e

b>Base

force, comprimento, tempo peso, comprimento, tempo mass, comprimento, time
Força (F) F = m-a = w-ag F = m-agc = w-ag F = m-a = w-ag
Weight (w) w = m-g w = m-ggc ≈ m w = m-g
System BG GM EE M AE CGS MTS SI
Acceleration (a) ft/s2 m/s2 ft/s2 m/s2 gal m/s2
Mass (m) slug hyl, também chamada “lesma métrica” ou “TME” lbm kg lb g t kg
Force (F) lb kp lbF kp pdl dyn sn N
Pressure (p) lb/in2 at PSI atm pdl/ft2 Ba pz Pa

Ver também

  • Force gauge
  • Sistema Internacional de Unidades (SI)
  • Ordens de magnitude (força)
  • Joule, Unidade SI de energia, 1 newton exercido numa distância de 1 metro
  • Kilograma de força, força exercida pela gravidade da Terra ao nível do mar sobre um quilograma de massa
  • Pascal, unidade SI de pressão, 1 newton actuando numa área de 1 metro quadrado
  • A história da maçã em queda
  1. “Tabela 3. Unidades derivadas coerentes no SI com nomes e símbolos especiais”. O Sistema Internacional de Unidades (SI). O Gabinete Internacional de Pesos e Medidas. 2006. http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-2/table3.html.
  2. Lindeburg, Michael, Civil Engineering Reference Manual for the PE Exam

  3. Wurbs, Ralph A, Fort Hood Review Sessions for Professional Engineering Exam, http://engineeringregistration.tamu.edu/tapedreviews/Fluids-PE/PDF/Fluids-PE.pdf, recuperado a 26 de Outubro de 2011

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