ผลต่างระหว่างรุ่นของ "นิวตัน (หน่วยวัด)"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
Prem4826 (คุย | ส่วนร่วม)
หน่วยอนุพันธ์ → หน่วยอนุพัทธ์ ; ตาม สสวท.
Prem4826 (คุย | ส่วนร่วม)
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 1: บรรทัด 1:
{{ต้องการอ้างอิง}}
{{ความหมายอื่น|หน่วยเอสไอ|นักวิทยาศาสตร์|ไอแซก นิวตัน}}
{{ความหมายอื่น|หน่วยเอสไอ|นักวิทยาศาสตร์|ไอแซก นิวตัน}}
{{ใช้คศ}}
{{กล่องข้อมูล หน่วยวัด
{{กล่องข้อมูล หน่วยวัด
| bgcolour =
| bgcolour =
| name = นิวตัน
| name = นิวตัน
| image = Illustration on One Newton, 2018-07-06.png
| image =
| caption = การจำลองให้เห็นภาพของแรง 1 นิวตัน
| caption =
| standard = [[หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ]]
| standard = [[หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ]]
| quantity = [[แรง]]
| quantity = [[แรง]]
บรรทัด 16: บรรทัด 16:
}}
}}


'''นิวตัน''' ({{lang-en|newton}} สัญลักษณ์ '''N''') ในวิชา[[ฟิสิกส์]] เป็น[[หน่วยเอสไอ]]ของ[[แรง (ฟิสิกส์)|แรงและน้ำหนัก]] ชื่อของหน่วยนี้ตั้งขึ้นตามชื่อของ[[ไอแซก นิวตัน|เซอร์ไอแซก นิวตัน]]<ref>https://www.metric-conversions.org/th/temperature/newton-conversion.htm</ref> เพื่อระลึกถึงผลงานของเขาในสาขา[[ฟิสิกส์แบบฉบับ]] หน่วยนี้มีการใช้เป็นครั้งแรกประมาณปี ค.ศ. 1904 แต่ยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการจาก[[ที่ประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด]]ให้เป็นชื่อหน่วยเมตร-กิโลกรัม-วินาที (เอ็มเคเอส) ของแรงจนกระทั่งปี ค.ศ. 1948
'''นิวตัน''' ({{lang-en|newton}} สัญลักษณ์ '''N''') เป็น[[หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ]]ของ[[แรง (ฟิสิกส์)|แรง]] โดยชื่อหน่วยตั้งตามชื่อของ[[ไอแซก นิวตัน]] เพื่อเป็นการยอมรับถึงผลงานของเขาในสาขา[[กลศาสตร์ดั้งเดิม]] โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน[[กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน#กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2|กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน]]


== บทนิยาม ==
แรง 1 นิวตัน คือแรงที่ทำให้วัตถุมวล 1 กิโลกรัมเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 1 เมตร/วินาที2 ในทิศของแรงนั้น
''1 นิวตัน คือแรงที่ต้องใช้ในการ[[ความเร่ง|เร่ง]]มวล 1 [[กิโลกรัม]] ในอัตรา 1 [[เมตรต่อวินาทีกำลังสอง]] ในทิศทางที่กระทำแรงนั้น''


ในปี พ.ศ. 2489 (ค.ศ. 1946) มติฉบับที่ 2 ของ[[ที่ประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด]] (ซีจีเอ็มพี) กำหนดหน่วยมาตรฐานของแรงใน[[ระบบหน่วยเคเอ็มเอส]]เป็นปริมาณที่ต้องใช้เร่งมวล 1 [[กิโลกรัม]] ในอัตรา 1 [[เมตรต่อวินาทีกำลังสอง]] และต่อมาในปี พ.ศ. 2491 (ค.ศ. 1948) มติฉบับที่ 7 ของการประชุมซีจีเอ็มพีครั้งที่ 9 มีการปรับให้นำเอาชื่อ ''นิวตัน'' มาเป็นหน่วยของแรงแทน<ref name="ISU1977"/> ซึ่งทำให้ระบบเคเอ็มเอสกลายเป็นรากฐานของระบบเอสไอในปัจจุบัน และนั่นจึงทำให้หน่วยนิวตันกลายมาเป็นหน่วยมาตรฐานของแรงใน[[ระบบเอสไอ]]
'''นิวตัน'''เป็นหน่วยเอสไออนุพัทธ์ ซึ่งประกอบขึ้นจากหน่วยเอสไอหลัก '''kg × m × s<sup>-2</sup>''' ดังนั้นจะได้:


[[กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน#กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2|กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน]] กล่าวไว้ว่า {{math|1=''F'' = ''ma''}} โดยที่ {{math|''F''}} คือแรงที่กระทำ {{math|''m''}} คือมวลของวัตถุที่รับแรงนั้น และ {{math|''a''}} คือความเร่งของวัตถุ ฉะนั้นนิวตันจึงเป็นไปตามดังนี้<ref>{{cite web | title = Table 3. Coherent derived units in the SI with special names and symbols | work = The International System of Units (SI) | publisher = [[International Bureau of Weights and Measures]] | year = 2006 | url = http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-2/table3.html | deadurl = yes | archiveurl = https://web.archive.org/web/20070618123613/http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-2/table3.html | archivedate = 2007-06-18 | df = }}</ref>
<math>\mathrm{1\, N = 1\, \frac{kg\,*m}{s^2}}</math>
:{|
|-
|align=center|{{math|1=''F''}}
|{{math| {{=}} }}
|align=right| {{math|''m''}}&nbsp;
|&sdot;
|align=left| &nbsp;{{math|''a''}}
|-
|align=right| 1 N
|{{math| {{=}} }}
|align=right| 1&nbsp;kg
|&sdot;
|align=left| 1&nbsp;m/s<sup>2</sup>
|}
โดยสัญลักษณ์ดังกล่าวใช้แทนหน่วยดังต่อไปนี้ ''N'' สำหรับนิวตัน ''kg'' สำหรับ[[กิโลกรัม]] ''m'' สำหรับ[[เมตร]] และ ''s'' สำหรับ[[วินาที]]

ใน[[การวิเคราะห์เชิงมิติ]]
:<math>\mathsf F = \frac{\mathsf{ML}} {\mathsf T^2}</math>
โดยที่ <math>\mathsf F</math> คือแรง, <math>\mathsf M</math> คือมวล, <math>\mathsf L</math> คือความยาว และ <math>\mathsf T</math> คือเวลา

== ตัวอย่าง ==

ณ ที่[[ความโน้มถ่วงของโลก|ความโน้มถ่วงเฉลี่ยบนโลก]] (โดยปกติคือ {{math|''g''}} ≈ 9.80665 [[เมตรต่อวินาทีกำลังสอง|m/s<sup>2</sup>]]) มวล 1 กิโลกรัม จะเกิดแรงประมาณ 9.8 นิวตัน โดยที่แอปเปิลขนาดเฉลี่ยทั่ว ๆ ไปเกิดแรง 1 นิวตัน ซึ่งเราสามารถคำนวณหานำหนักของแอปเปิลได้ดังต่อไปนี้<ref>{{cite web|url=http://www.healthaliciousness.com/blog/How-much-is-100-grams.php|last=Whitbread BSc (Hons) MSc DipION|first=Daisy|title=What weighs 100g?|accessdate=28 August 2015}}</ref>
:{|
|-
|align=center|{{math|1=''F''}}
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}&nbsp;
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| &nbsp;{{math|''a''}}
|-
|align=center|{{math|1=''F''}}
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}&nbsp;
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| &nbsp;{{math|''g''}}
|-
|align=center| 1 N
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| 9.80665 m/s<sup>2</sup>
|-
|align=center| 1 kg &sdot; m/s<sup>2</sup>
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| 9.80665 m/s<sup>2</sup>
|-
|align=center| {{math|''m''}}
|≈
|colspan="2" style="text-align: left;"| 0.10197 kg
| {{space|3}} (0.10197 kg = 101.97 g)
|}

[[น้ำหนักร่างกายมนุษย์|น้ำหนักเฉลี่ยของผู้ใหญ่]]ที่เกิดแรงประมาณ 608 นิวตัน

:{|
|-
|align=center|{{math|1=''F''}}
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}&nbsp;
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| &nbsp;{{math|''g''}}
|-
|align=center| 608 N
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| 9.80665 m/s<sup>2</sup>
|-
|align=center| 608 kg &sdot; m/s<sup>2</sup>
|{{math| {{=}} }}
|align=center| {{math|''m''}}
|&sdot;
|colspan="2" style="text-align: left;"| 9.80665 m/s<sup>2</sup>
|-
|align=center| {{math|''m''}}
|≈
|colspan="2" style="text-align: left;"| 62 kg
| (ซึ่ง 62 กิโลกรัม คือมวลเฉลี่ยของผู้ใหญ่)<ref>{{cite journal | url = https://bmcpublichealth.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2458-12-439 | title = The weight of nations: an estimation of adult human biomass | last1 = Walpole | first1 = Sarah Catherine | first2 = David | last2 = Prieto-Merino | first3 = Phillip | last3 = Edwards | first4 = John | last4 = Cleland | first5 = Gretchen | last5 = Stevens | first6 = Ian | last6 = Roberts | journal = BMC Public Health | issue = 12 | page = 439 | year = 2012 | doi = 10.1186/1471-2458-12-439}}</ref>
|}


== การแปลงหน่วย ==
== การแปลงหน่วย ==
บรรทัด 34: บรรทัด 117:
[[หมวดหมู่:หน่วยวัด]]
[[หมวดหมู่:หน่วยวัด]]
[[หมวดหมู่:หน่วยแรง]]
[[หมวดหมู่:หน่วยแรง]]
[[หมวดหมู่:หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ]]
[[หมวดหมู่:หน่วยอนุพันธ์เอสไอ]]
{{โครงฟิสิกส์}}
{{โครงฟิสิกส์}}

รุ่นแก้ไขเมื่อ 00:27, 2 มิถุนายน 2562

นิวตัน
การจำลองให้เห็นภาพของแรง 1 นิวตัน
ข้อมูลทั่วไป
ระบบการวัดหน่วยอนุพัทธ์เอสไอ
เป็นหน่วยของแรง
สัญลักษณ์N 
ตั้งชื่อตามไอแซก นิวตัน
การแปลงหน่วย
1 N ใน ...... มีค่าเท่ากับ ...
   หน่วยฐานเอสไอ   1 kgms−2
   ระบบแรงโน้มถ่วงของอังกฤษ   0.2248089 lbf

นิวตัน (อังกฤษ: newton สัญลักษณ์ N) เป็นหน่วยอนุพัทธ์เอสไอของแรง โดยชื่อหน่วยตั้งตามชื่อของไอแซก นิวตัน เพื่อเป็นการยอมรับถึงผลงานของเขาในสาขากลศาสตร์ดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน

บทนิยาม

1 นิวตัน คือแรงที่ต้องใช้ในการเร่งมวล 1 กิโลกรัม ในอัตรา 1 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง ในทิศทางที่กระทำแรงนั้น

ในปี พ.ศ. 2489 (ค.ศ. 1946) มติฉบับที่ 2 ของที่ประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด (ซีจีเอ็มพี) กำหนดหน่วยมาตรฐานของแรงในระบบหน่วยเคเอ็มเอสเป็นปริมาณที่ต้องใช้เร่งมวล 1 กิโลกรัม ในอัตรา 1 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง และต่อมาในปี พ.ศ. 2491 (ค.ศ. 1948) มติฉบับที่ 7 ของการประชุมซีจีเอ็มพีครั้งที่ 9 มีการปรับให้นำเอาชื่อ นิวตัน มาเป็นหน่วยของแรงแทน[1] ซึ่งทำให้ระบบเคเอ็มเอสกลายเป็นรากฐานของระบบเอสไอในปัจจุบัน และนั่นจึงทำให้หน่วยนิวตันกลายมาเป็นหน่วยมาตรฐานของแรงในระบบเอสไอ

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน กล่าวไว้ว่า F = ma โดยที่ F คือแรงที่กระทำ m คือมวลของวัตถุที่รับแรงนั้น และ a คือความเร่งของวัตถุ ฉะนั้นนิวตันจึงเป็นไปตามดังนี้[2]

F = m   a
1 N = 1 kg 1 m/s2

โดยสัญลักษณ์ดังกล่าวใช้แทนหน่วยดังต่อไปนี้ N สำหรับนิวตัน kg สำหรับกิโลกรัม m สำหรับเมตร และ s สำหรับวินาที

ในการวิเคราะห์เชิงมิติ

โดยที่ คือแรง, คือมวล, คือความยาว และ คือเวลา

ตัวอย่าง

ณ ที่ความโน้มถ่วงเฉลี่ยบนโลก (โดยปกติคือ g ≈ 9.80665 m/s2) มวล 1 กิโลกรัม จะเกิดแรงประมาณ 9.8 นิวตัน โดยที่แอปเปิลขนาดเฉลี่ยทั่ว ๆ ไปเกิดแรง 1 นิวตัน ซึ่งเราสามารถคำนวณหานำหนักของแอปเปิลได้ดังต่อไปนี้[3]

F = m   a
F = m   g
1 N = m 9.80665 m/s2
1 kg ⋅ m/s2 = m 9.80665 m/s2
m 0.10197 kg     (0.10197 kg = 101.97 g)

น้ำหนักเฉลี่ยของผู้ใหญ่ที่เกิดแรงประมาณ 608 นิวตัน

F = m   g
608 N = m 9.80665 m/s2
608 kg ⋅ m/s2 = m 9.80665 m/s2
m 62 kg (ซึ่ง 62 กิโลกรัม คือมวลเฉลี่ยของผู้ใหญ่)[4]

การแปลงหน่วย

หน่วยของแรง
นิวตัน
(หน่วยเอสไอ)
ดายน์ แรงกิโลกรัม,
กิโลปอนด์
แรงปอนด์ ปอนเดิล
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 ≈ 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
ค่าของ gn ตามที่ใช้ในนิยามของแรงกิโลกรัม ในที่นี้ใช้สำหรับหน่วยความโน้มถ่วงทั้งหมด

อ้างอิง

  1. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ ISU1977
  2. "Table 3. Coherent derived units in the SI with special names and symbols". The International System of Units (SI). International Bureau of Weights and Measures. 2006. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2007-06-18. {{cite web}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |deadurl= ถูกละเว้น แนะนำ (|url-status=) (help)
  3. Whitbread BSc (Hons) MSc DipION, Daisy. "What weighs 100g?". สืบค้นเมื่อ 28 August 2015.
  4. Walpole, Sarah Catherine; Prieto-Merino, David; Edwards, Phillip; Cleland, John; Stevens, Gretchen; Roberts, Ian (2012). "The weight of nations: an estimation of adult human biomass". BMC Public Health (12): 439. doi:10.1186/1471-2458-12-439.