Mjerne jedinice su njutn po metru i njutn po kvadratnom metru. Primjer zadatka

Mjerne jedinice u fizici igraju važnu ulogu u rješavanju praktičnih problema. Zahvaljujući njima moguće je utvrditi ispravnost dobijenog rezultata i razumjeti njegovu kvantitativnu vrijednost u odnosu na poznati standard. Razmotrimo u članku koja je fizička veličina s jedinicom mjerenja Newtona po metru.

Njutn je jedinica sile

Svaki student zna ko je Isaac Newton i kakav je doprinos dao razvoju klasične mehanike. Sa apsolutnom sigurnošću možemo reći da je dinamika, kao grana fizike koja proučava sile, u potpunosti izgrađena na zakonima velikog engleskog naučnika. Stoga je međunarodna zajednica odlučila jedinicu za mjerenje sile nazvati Newton (H). Jedan Njutn je sila koja mu, djelujući na tijelo teško 1 kilogram, daje ubrzanje od 1 m / s².

Njutn je glavna jedinica mjerenja sile apsolutno bilo koje vrste. Međutim, nije među sedam osnovnih jedinica međunarodnog SI sistema. Kao što je rečeno, definiše se kroz 3 Druga osnovna pojma-kilogram (mjera mase), metar (mjera udaljenosti u prostoru) i sekunda (mjera vremena).

Šta je Njutn po metru?

Upoznavši se sa konceptom "Newtona" kao jedinica mjerenja sila, vratimo se na temu članka. Koja je vrijednost dobijena ako se Njutn pomnoži sa metrom? Za one koji ne mogu odmah odgovoriti na pitanje, ovu operaciju ćemo zapisati u matematičkom obliku:

A = F * l

Ako se, kao rezultat djelovanja sile F, tijelo kreće za udaljenost l, tada će umnožak ovih fizičkih veličina dati posao koji je sila obavila u smjeru kretanja.

Rad je energetska karakteristika, mjeri se u džulima (J). Jedan džul, prema definiciji rada, je energija koju će sila od 1 Njutna potrošiti pri pomicanju tijela za 1 metar.

Ovisno o fizičkom procesu, rad utrošen na pokretna tijela može se pretvoriti u različite vrste energije. Na primjer, ako građevinska dizalica podigne betonsku ploču, njena potencijalna energija u gravitacionom polju se povećava. Drugi primer: ljudi, primenjujući stalnu silu, guraju automobil neko vreme. Dio utrošenog posla ide za prevazilaženje sile trenja kotrljanja i, kao rezultat, prelazi u toplotna energija, , drugi deo ide za povećanje kinetičke energije vozila.

Dakle, Njutn po metru je jedinica rada koja se naziva džul.

Trenutak moći

Pored rada, navedena jedinica se koristi i za mjerenje momenta sile. Potonji je opisan istom formulom kao i rad, ali je sila u ovom slučaju usmjerena pod nekim uglom prema vektoru l, što je udaljenost od tačke primjene sile do ose rotacije.

Uprkos činjenici da je trenutak sile opisan u jedinicama rada, to nije. Naziva se i obrtni moment, jer pokazuje mogućnost vanjske sile da rotira sistem oko ose i daje mu neko ugaono ubrzanje. Ako se moment sile pomnoži sa uglom rotacije u radijanima, onda dobijamo posao. Mjerna jedinica se u ovom slučaju neće promijeniti.

Jedinica za pritisak

Kao dio teme članka, također ćemo razmotriti kako se pritisak mjeri u fizici. Ljudi koji vole ovu nauku brzo će dati tačan odgovor, imenujući pascal kao jedinicu za mjerenje pritiska u SI. U zadacima i u praksi često postoje druge jedinice pritiska koje su zgodne za upotrebu u svakom konkretnom slučaju. Dakle, široko rasprostranjeni: atmosfera, torr ili milimetar žive kolone i šipke. Svaki od njih je nedvosmisleno preveden na pascal, ako koristite odgovarajući faktor konverzije.

Pritisak razmatramo u okviru teme ovog članka jer je usko povezan sa silom. Po definiciji, pritisak je veličina jednaka omjeru sile koja djeluje okomito na površinu i površinu ove površine, odnosno:

P = F / S

Iz ove jednakosti dobijamo mjernu jedinicu Njutn po kvadratnom metru (N / m²). Vrijednost 1 N / m2 zove se Pascal u čast francuskog fizičara Blaisea Pascala, koji je dizajnirao barometar i njime mjerio atmosferski pritisak na različitim visinama u odnosu na nivo mora.

Jedan Paskal je veoma mali pritisak. Njegova vrijednost se može zamisliti ako uzmete 100 mililitara destilovane vode i rasporedite je po površini od 1 kvadratnog metra. Na primjer, primjećujemo da je atmosferski pritisak na razini mora približno jednak 100 hiljada Paskala.

Za potpunost napominjemo da količina sa jedinicom mjerenja Newtona pomnožena kvadratnim metrom ne postoji u fizici.

Primjer zadatka

Potrebno je utvrditi kakav je posao obavljala gravitacija ako je tijelo palo sa određene visine na površinu zemlje za 5 sekundi. Uzmite tjelesnu težinu jednaku jednom kilogramu.

Gravitacija se može izračunati pomoću formule.:

F = m * g = 1 * 9,81 = 9,81 N

Da biste odredili visinu s koje je tijelo palo, trebali biste koristiti formulu za ravnopravno pomjeranje bez početne brzine:

h = g * t² / 2 = 9.81 * 5² / 2 = 122,625 m

Da biste dobili posao gravitacije, pomnožite vrijednosti F i h:

A = F * h = 9,81 * 122,625 ≈ 1203 J

Gravitacija je izvršila pozitivan rad od približno 1200 njutna po metru, odnosno 1,2 kilodžula.