Њутн (јединица)

У физици, њутн (енгл. newton; симбол: N) је СИ јединица силе, названа по енглеском научнику Исаку Њутну за признање његових дела на пољу класичне механике. Први пут је употребљена око 1904, али је тек 1948. званично прихваћена од Генералне конференције тежина и мера као назив за mks јединицу за силу.

Њутн
Визуелизација једног њутна силе
Информације о јединици
Систем	Изведене јединице СИ система
Јединица	Сила
Симбол	N
Именован по	Сер Исак Њутн
Јединична претварања
1 N у ...	... је једнак са ...
СИ основне јединице	1 kg⋅m⋅s−2
Империјалне јединице	0,2248089 lbf

Њутн се дефинише као количина силе потребне за убрзање масе једног килограма кроз један метар у секунди на квадрат.

Њутн је СИ изведена јединица, која се састоји од kg × m ÷ s² у СИ основним јединицама.

Пошто једна дефиниција тежине каже да она представља деловање силе између два предмета услед гравитације, њутн је такође јединица за тежину. Маса једног килограма близу Земљине површине је приближно 9,81 њутна, мада се ова величина разликује за неколико десетина једног процента на Земљиној површини. Сходно томе, предмет масе 9,81^-1 kg (≈101,94 грама) тежи грубо 1 њутн.

Дефиниција

Њутн је дефинисан као 1 kg⋅m/s² (то је изведена јединица која је дефинисана у смислу основних јединица СИ). Један њутн је дакле сила потребна за убрзање једног килограма масе до брзине од једног метра у секунди на квадрат у правцу примењене силе.. Јединице „метар у секунди на квадрат” могу се схватити као промена брзине у времену, односно повећање брзине за 1 метар у секунди сваке секунде.

Године 1946. Резолуција 2 Генералне конференције за тегове и мере (CGPM) стандардизовала је јединицу силе у систему јединица МКС тако да буде количина потребна за убрзање 1 килограма масе брзином од 1 метар у секунди на квадрат. Године 1948, 9. CGPM у резолуцији 7 је усвојио назив њутн за ову силу. Систем MKS је тада постао нацрт за данашњи СИ систем јединица. Њутн је тако постао стандардна јединица силе у Међународном систему јединица (СИ), или Système international d'unités.

У формалнијим терминима, Њутнов други закон кретања наводи да је сила која делује на објекат директно пропорционална убрзању које тај објекат добија, наиме:

$F=ma,$

где $m$ представља масу објекта који пролази кроз убрзање$a$. Као резултат тога, њутн се може дефинисати у смислу килограма (${\text{kg}}$), метра (${\text{m}}$), и секунде (${\text{s}}$) као

$1\ {\text{N}}=1\ {\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}}{{\text{s}}^{2}}}.$

Примери

При просечној гравитацији на Земљи (конвенционално, 7000980665000000000♠g = 9,80665 m/s²), килограм масе делује силом од око 9,8 њутна. Јабука просечне величине има око један њутн силе, која се мери као тежина јабуке.

1 N = 0.10197 kg × 9.80665 m/s²    (6999101970000000000♠0,10197 kg = 101.97 g).

Тежина просечне одрасле особе делује силом од око 608 N.

608 N = 62 kg × 9.80665 m/s² (где је 62 kg просечна светска маса одрасле особе).

Обично се посматра као килоњутн

Карабинер који се користи у пењању по стенама, са сигурносном оценом од 26 kN када је оптерећен дуж кичме са затвореном капијом, 8 kN када је оптерећен окомито на кичму, и 10 kN када је оптерећен дуж кичме са отвореном капијом.

Уобичајено је видети силе изражене у килонњутнима (kN), где је 1 kN = 1000 N. На пример, вучни погон локомотиве парног воза класе Y и потисак млазног мотора F100 су око 130 kN.

Један килонњутн, 1 kN, је еквивалентан 102,0 kgf, или око 100 kg оптерећења под Земљином гравитацијом.

1 kN = 102 kg × 9.81 m/s².

Тако, на пример, платформа која показује да је оцењена на 321 kN (72.000 lb_f), безбедно ће издржати оптерећење од 32.100 kg (70.800 lb).

Спецификације у килоњутнима су уобичајене у безбедносним спецификацијама за:

• вредности причвршћивања, земљаних анкера и других предмета који се користе у грађевинској индустрији;
• радна оптерећења при затезању и смицању;
• опрема за пењање;
• потисак ракетних мотора, млазних мотора и лансирних возила;
• силе стезања различитих калупа у машинама за бризгање калупа које се користе за производњу пластичних делова.

Јединице конверзије

Јединице силе

	њутн (СИ јединица)	дин	килограм-сила, килопонд	фунта-сила	фунтал
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	≈ 6994101970000000000♠1,0197×10−6 kp	≈ 6994224809999999999♠2,2481×10−6 lbf	≈ 6995723300000000000♠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	≈ 444822 dyn	≈ 0,45359 kp	≡ gn × 1 lb	≈ 32,174 pdl
1 pdl	≈ 0,138255 N	≈ 13825 dyn	≈ 0,014098 kp	≈ 0,031081 lbf	≡ 1 lb⋅ft/s2
Вредност gn која се користи у званичној дефиницији килограм-силе се овде користи за све гравитационе јединице.

Стандардни префикси за метричке јединице мере (вишеструке)

Префикс име	N/A	дека-	хекто-	кило-	мега-	гига-	тера-	пета-	екса-	зета-	јота-
Префикс симбол		da-	h-	k-	M-	G-	T-	P-	E-	Z-	Y-
Фактор	100	101	102	103	106	109	1012	1015	1018	1021	1024

Стандардни префикси за метричке јединице мере (подмултипле)

Име префикса	Н/А	деци-	центи-	мили-	микро-	нано-	пико-	фемто-	ато-	зепто-	јокто-
Симбол префикса		d-	c-	m-	μ-	n-	p-	f-	a-	z-	y-
Фактор	100	10–1	10–2	10–3	10–6	10–9	10–12	10–15	10–18	10–21	10–24

Види још

• Дина
• Килограм-сила

Литература

• E Richard Cohen; Tom Cvitas; Jeremy G Frey; Bertil Holstrom; John W Jost, ур. (2007). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry (3. изд.). Royal Society of Chemistry; 3rd edition. ISBN 0854044337. 

• International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.
• I. Mills; Tomislav Cvitas; Klaus Homann; Nikola Kallay (јун 1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. IUPAC (2nd изд.). Blackwell Science Inc. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• Corben, H.C.; Philip Stehle (1994). Classical Mechanics. New York: Dover publications. стр. 28–31. ISBN 978-0-486-68063-7. 
• Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Physics, Sixth Edition. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-0471151838. 
• Feynman, Richard P.; Leighton; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. I: Mainly mechanics, radiation and heat (New millennium изд.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0465024933. 
• Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. II: Mainly electromagnetism and matter (New millennium изд.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0465024940. 
• Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S. (2001). Physics v. 1. New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-32057-9. 
• Kleppner, Daniel; Kolenkow, Robert J. (2010). An introduction to mechanics (3. print изд.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0521198219. 
• Parker, Sybil (1993). „force”. Encyclopedia of Physics. Ohio: McGraw-Hill. стр. 107. ISBN 978-0-07-051400-3. 
• Sears F., Zemansky M. & Young H. (1982). University Physics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-07199-3. 
• Serway, Raymond A. (2003). Physics for Scientists and Engineers. Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 978-0-534-40842-8. 
• Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics (5th изд.). W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0809-4. 
• Verma, H.C. (2004). Concepts of Physics Vol 1. (2004 Reprint изд.). Bharti Bhavan. ISBN 978-8177091878. 
• Quinn, Terry (2012). From Artefacts to Atoms: The Bipm and the Search for Ultimate Measurement Standard. Oxford University Press. стр. 133—135. ISBN 978-0-19-530786-3. 
• Kovalevsky, J; Blevin, WR (март 1998). National and international needs relating to metrology : International collaborations and the role of the BIPM. Saint-Cloud, France: Intergovernmental Organization of the Convention of the Metre. ISBN 92-822-2152-0. Приступљено 14. 3. 2013. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• Kovalevsky, J; Kaarls, R (април 2003). Evolving Needs for Metrology in Trade, Industry and Society and the Role of the BIPM (PDF). Saint-Cloud, France: Intergovernmental Organization of the Convention of the Metre. ISBN 92-822-2212-8. Приступљено 14. 3. 2013. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• Taylor, Barry N., ур. (фебруар 1991). „The International System of Units (SI): Approved translation of the sixth edition (1991) of the International Bureau of Weights and Measures publication Le Système International d'Unités (SI)” (PDF). NIST. CS1 одржавање: Формат датума (веза)

Спољашње везе

• Video lecture on Newton's three laws by Walter Lewin from MIT OpenCourseWare