في هذه المقالة سوف تتعرف على وحدات قياس القوة. وليس فقط في النظام الدولي، ولكنك ستتمكن من رؤية التكافؤات بين الوحدات المختلفة المستخدمة لتحديد القوى.
ما هي وحدة القوة؟
وحدة قياس القوة هي النيوتن ، ورمزها هو الحرف الكبير N.
على سبيل المثال، قوة مقدارها 5 نيوتن تعني أن القوة مقدارها 5 نيوتن.
سميت الوحدة المستخدمة لقياس القوى على اسم الفيزيائي إسحاق نيوتن بسبب مساهمته الكبيرة في الفيزياء، وخاصة في مجال الميكانيكا والديناميكية.
الآن بعد أن عرفت اسم وحدة القوة، ربما تتساءل… كم تبلغ تكلفة النيوتن؟
لأن معرفة أن القوى تقاس بالنيوتن أمر جيد جدًا، لكن كيف يمكننا معرفة ما إذا كانت القوة كبيرة أم صغيرة؟ أو كم نيوتن يمكن أن يصنعه الإنسان؟
النيوتن هو القوة اللازمة لتحريك جسم كتلته 1 كجم بتسارع قدره 1 م/ث 2 . بمعنى آخر، النيوتن هو القوة التي يجب أن تؤثر على جسم كتلته 1 كجم لمدة ثانية واحدة حتى ينتقل الجسم من السكون إلى سرعة 1 م/ث.
رياضيا، نيوتن لديه التكافؤ التالي:
لإعطائك فكرة عما يمثله 1 N، ضع في اعتبارك أن الشخص الذي يبلغ وزنه 50 كجم يجب أن يبذل باستمرار قوة مقدارها 490.5 نيوتن ليظل واقفًا. ولكي تحمل زجاجة مياه كبيرة سعة 1 لتر، عليك استخدام قوة مقدارها 9.81 نيوتن. ومن ثم، فإن 1 نيوتن قوة صغيرة.
وحدات القوة في الأنظمة المختلفة
النيوتن هو وحدة القوة في النظام الدولي (SI) ، ومع ذلك، هناك عدة أنواع من الأنظمة، اعتمادًا على المساحة، يتم استخدام نظام أو آخر لقياس القوى. في هذا القسم، سنرى العلاقات بين أنظمة القياس المختلفة.
يقيس النظام القيسي القوى باستخدام الداين (dyn). الداين هي القوة اللازمة لإعطاء تسارع قدره 1 سم/ث 2 لجسم وزنه جرام واحد.
يقيس النظام الفني القوة باستخدام الوحدات الفنية للكتلة (utm) وقياس القوة في هذا النظام هو القوة بالكيلوجرام (kgf). تُعرف القوة التي مقدارها كيلوغرام واحد بأنها قوة الجاذبية التي تمارسها الأرض على جسم كتلته كيلوغرام واحد في باريس.
يستخدم نظام MTS (نظام متر طن ثانية) السيثين (sn) كوحدة لقياس القوة. الاستين هو القوة اللازمة لإحداث تسارع قدره م/ث 2 حتى كتلة طن واحد (1000 كجم).
وأخيرًا، هناك النظام الأنجلوسكسوني الذي يستخدم رطلًا من القوة (lbf) لقياس القوى. رطل واحد من القوة يعادل القوة التي تمارسها الأرض على كتلة رطل واحد (وحدات الكتلة الأنجلوسكسونية).
التكافؤ بين وحدات القوة
يوجد أدناه جدول يحتوي على المعادلات بين وحدات القوة المختلفة الموجودة. يمكنك استخدام هذا الجدول لتحويل القوة والتعبير عن نفس القوة ولكن بوحدات مختلفة.
قوة | التكافؤ |
---|---|
1 داين (داين) | 1 10 -5ن |
1 كيلوجرام من القوة (kgf) | 9.80665 ن |
1 ستين (sn) | 1000ن |
قوة 1 رطل (lbf) | 4.44822ن |
1 جنيه (دل) | 0.1382550ن |
1 أونصة-قوة (ozf) | 0.278014ن |