In diesem Artikel wird erklärt, was das Newton (Einheit) ist. Sie finden die Definition eines Newtons, die Äquivalenzen des Newtons mit anderen Einheitensystemen sowie die Vielfachen und Teiler des Newtons.
Was ist ein Newton (Einheit)?
Das Newton ist die Maßeinheit für Kraft im Internationalen Einheitensystem (SI) , d. h. das Newton ist die Einheit zur Quantifizierung von Kräften in der Physik.
Logischerweise ist der Name Newton eine Hommage an den berühmten Physiker Isaac Newton, der den Grundstein für die Mechanik legte, den Teil der Physik, der die Wirkung von Kräften untersucht. Dieser Name wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts zur Messung von Kräften verwendet, doch erst 1948 wurde er auf der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (General Conference on Weights and Measures, CGPM) offiziell benannt.
Insbesondere ist ein Newton die Kraft, die erforderlich ist, um einen Körper mit der Masse 1 kg mit einer Beschleunigung von 1 m/s 2 zu bewegen. Mit anderen Worten ist ein Newton die Kraft, die eine Sekunde lang auf einen 1 kg schweren Körper ausgeübt werden muss, damit dieser Körper aus dem Ruhezustand eine Geschwindigkeit von 1 m/s erreicht.
Um Ihnen eine Vorstellung vom Wert eines Newtons zu geben, bedenken Sie, dass eine 50 kg schwere Person ständig eine Kraft von 490,5 N aufbringen muss, um stehen zu bleiben. Und um eine große 1-Liter-Flasche Wasser zu halten, braucht man eine Kraft von 9,81 N. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 1 N eine kleine Kraft ist.
Zu beachten ist, dass die Einheit Newton auch Newton oder Neuton genannt werden kann.
Kraftformel
Mathematisch gesehen ist die Einheit eines Newtons gleich einem Kilo mal einem Meter geteilt durch eine Sekunde zum Quadrat.
Dieser Ausdruck kann in Einheiten zweier physikalischer Größen zerlegt werden: Masse und Beschleunigung. Die Masse wird in Kilogramm definiert und die Beschleunigung wird in Metern geteilt pro Sekunde zum Quadrat gemessen.
Daher ist die Formel für die auf einen Körper ausgeübte Kraft gleich dem Produkt aus der Masse des Körpers mal der Beschleunigung des Körpers.
Diese Formel lässt sich auch aus dem zweiten Newtonschen Gesetz ableiten.
Wenn wir beispielsweise die Kraft berechnen möchten, die auf einen 12 kg schweren Körper ausgeübt werden muss, damit er mit 5 m/s 2 beschleunigt, müssen wir die Kraftformel verwenden und die folgende Berechnung durchführen:
Newtonsche Äquivalenzen zwischen Systemen
Wie wir oben gesehen haben, ist Newton die Krafteinheit im Internationalen Einheitensystem. Es gibt jedoch noch mehr Einheitensysteme. Auch wenn diese weniger häufig verwendet werden, müssen Sie möglicherweise eine in Newton ausgedrückte Kraft in andere Einheitentypen umwandeln.
Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit den Äquivalenzen zwischen den verschiedenen existierenden Krafteinheiten. Mit dieser Tabelle können Sie eine in Newton ausgedrückte Kraft in andere Einheiten umrechnen oder umgekehrt.
| Stärke | Gleichwertigkeit |
|---|---|
| 1 Dyn (dyn) | 1 10 -5N |
| 1 Kilogramm Kraft (kgf) | 9.80665N |
| 1 Sten (sn) | 1000N |
| 1 Pfund Kraft (lbf) | 4.44822N |
| 1 Pfund (pdl) | 0,1382550N |
| 1 Unze Kraft (ozf) | 0,278014N |
Newton-Vielfache und Teilmultiplikatoren
Manchmal kann es unpraktisch sein, einige Kräfte in Newton auszudrücken, da eine Kraft mit sehr großem oder sehr kleinem Wert rechts bzw. links viele Nullstellen hat. Aus diesem Grund werden auch Newton-Vielfache und -Teiler verwendet.
Beispielsweise ist es schneller, 1 Meganewton (1 MN) zu schreiben als 1.000.000 Newton, und die beiden Kräfte sind gleichwertig.
Unten sehen Sie eine Tabelle mit den Beziehungen zwischen Vielfachen und Teilern des Newton im Internationalen Einheitensystem (SI).
| Name | Symbol | Mehrere |
|---|---|---|
| Dekanewton | Dan | 10 1N |
| Hektonewton | hN | 10 2N |
| Kilonewton | kN | 10 3N |
| Meganewton | M.N. | 10 6N |
| Giganewton | GN | 10 9N |
| Teranewton | TN | 10 12 N |
| Petanewton | PN | 10 15N |
| Exanewton | IN | 10 18 N |
| Zettanewton | ZN | 10 21 N |
| Yottanewton | WIR | 10 24 N |
| Name | Symbol | Untermultiplikator |
|---|---|---|
| Decinewton | dN | 10-1N |
| Zentinewton | CN | 10-2N |
| Millinewton | mN | 10 -3N |
| Mikronewton | µN | 10 -6N |
| Nanonewton | nN | 10 -9N |
| Piconewton | pN | 10 -12N |
| Femtonewton | fN | 10 -15 N |
| attonewton | HAT | 10 -18N |
| Zeptonewton | zN | 10 -21 N |
| Yoctonewton | Ja | 10 -24N |
Unter allen Vielfachen und Teilern werden am häufigsten Kilonewton, Meganewton und Mikronewton verwendet.