Загрузить PDF
Загрузить PDF
Сила – это физический термин, который определяется как воздействие, заставляющее объект изменять свою скорость, направление движения или вращаться. Сила может ускорять объект под действием толчка или тяги. Отношение между силой, массой и ускорением было определено Исааком Ньютоном во втором законе движения, который гласит: сила, действующая на объект, равна произведению его массы на ускорение. Если вы хотите узнать, как измерить силу, следуйте данной пошаговой инструкции.
-
1
Разберитесь в соотношении между силой, массой и ускорением. Сила, действующая на объект – это произведение его массы на ускорение. Это соотношение можно представить в виде следующей формулы: Сила = Масса x Ускорение. Далее приведены другие положения, которые нужно иметь в виду при расчете силы:[1]
- Стандартная единица измерения массы – килограммы (кг).
- Стандартная единица измерения ускорения – м/с2.
- Стандартная единица измерения силы – ньютон (Н). Ньютон – это производная стандартная единица измерения. 1N = 1 кг x 1м/с2.
-
2
Измерьте массу заданного объекта. Масса объекта – это количество содержащейся в нем материи. Масса объекта всегда неизменна, неважно на какой планете он находится, тогда как вес меняется в зависимости от силы притяжения; ваша масса одинакова и на Земле, и на Луне.[2]
В метрической системе массу можно выражать в граммах в граммах или килограммах. Скажем, объект, с которым мы имеем дело – это грузовик, масса которого – 1000 кг.- Чтобы найти массу заданного объекта, поместите его на тройные рычажные или двойные чашечные весы. При этом будет получена масса в килограммах или граммах.
- В английской системе единиц измерения масса может быть выражена в фунтах. Поскольку сила также может быть выражена в фунтах, с целью уточнения использования данной величины был придуман термин “фунт-масса”. Однако если вы нашли массу объекта с использованием фунтов в английской системе, то будет лучше перевести ее в метрическую систему. Зная массу объекта в фунтах, вы можете перевести ее в килограммы просто умножив значение на 0,45.
-
3
Измерьте ускорение объекта. В физике ускорение определяется как изменение скорости, т.е. скорость в определенном направлении в единицу времени. Кроме общепринятого определения ускорения как повышения скорости, оно также может подразумевать замедление объекта или изменение направления его движения. Подобно измерению скорости с помощью спидометра, ускорение можно измерить акселерометром. Пусть ускорение грузовика массой 1000 кг, с которым мы имеем дело, составляет 3м/с2.
- В метрической системе скорость выражается в сантиметрах в секунду или в метрах в секунду, а ускорение – в сантиметрах в секунду за секунду (сантиметрах в секунду в квадрате) или в метрах в секунду за секунду (метрах в секунду в квадрате).
- В английской системе единиц измерения одним из способов выражения скорости являются футы в секунду, т.е. ускорение будет выражаться в футах в секунду в квадрате.
-
4
Умножьте массу объекта на ускорение. В результате вы получите значение силы. Просто подставьте известные числа в уравнение и вы узнаете силу объекта. Не забудьте указать ответ в ньютонах (Н).[3]
- Сила = Масса x Ускорение
- Сила = 1000 кг x 3м/с2
- Сила = 3000Н
Реклама
-
1
Найдите массу, зная силу и ускорение. Если вы знаете силу и ускорение объекта, то просто подставьте их в ту же формулу и найдете массу объекта. Вот как это сделать:
- Сила= Масса x Ускорение
- 3Н = Масса x 3м/с2
- Масса = 3Н/3м/с2
- Масса = 1 кг
-
2
Найдите ускорение, зная силу и массу. Если вы знаете силу и массу объекта, просто подставьте их в ту же формулу, чтобы найти ускорение объекта. Вот как это сделать:
- Сила= Масса x Ускорение
- 10Н = 2 кг x Ускорение
- Ускорение = 10Н/2кг
- Ускорение = 5м/с2
-
3
Найдите ускорение объекта. Если вы хотите найти силу объекта, вы можете вычислить его ускорение, зная массу. Все, что вам нужно сделать – это воспользоваться формулой для нахождения ускорения объекта.[4]
Формула имеет вид (Ускорение = Конечная скорость – Начальная скорость)/Время.- Пример: Бегун развивает скорость 6 м/с за десять секунд. Каково его ускорение?
- Конечная скорость составляет 6 м/с. Начальная скорость равна 0 м/с. Время равно 10 с.
- Ускорение = (6 м/с – 0 м/с)/10с = 6м/с/10с = 0,6м/с2
Реклама
Советы
- Если вы работаете с английскими единицами, то разделите ответ на коэффициент пересчета. Как было отмечено выше, в английской системе “фунт” может быть единицей измерения как силы, так и массы. Когда фунт используется в качестве единицы силы, его называют “фунт-сила”. Коэффициент пересчета равен 32,174 фунт-футов делить на фунт-силу за секунду в квадрате; 32,174 – это ускорение свободного падения на Земле в футах в секунду в квадрате. (Для упрощения вычислений, мы округлим это значение до 32)
- Обратите внимание, что взаимосвязь силы, массы и ускорения означает, что объект с малой массой и высоким ускорением может обладать такой же силой, что и объект с большой массой и низким ускорением.
- Массу можно выражать в слагах. Один слаг равен 32,174 фунтов массы. Слаг – это количество массы, которую сила в 1 фунт ускоряет на 1 фут в секунду в квадрате. При умножении массы в слагах на ускорение в футах в секунду в квадрате коэффициент перевода не используется.
- Масса 20 г, движущаяся с ускорением 5 сантиметров в секунду в квадрате, несет силу 20 умножить на 5, или 100 грамм-сантиметров в секунду в квадрате. (Грамм-сантиметр на секунду в квадрате называется диной).
- Так, масса 640 фунтов массы, движущаяся с ускорением 5 футов в секунду в квадрате несет силу приблизительно 640 умножить на 5 поделить на 32 или 100 фунтов силы.
- Вес – это выражение массы, на которую действует ускорение свободного падения. У поверхности Земли это ускорение примерно равно 9,8 метров в секунду в квадрате (9,80665), или 32 футов в секунду в квадрате (32,174). Так, в метрической системе 100 килограмм массы весят около 980 ньютонов, а 100 грамм массы – около 980 дин. В английской системе масса и вес могут быть выражены одной и той же единицей, поэтому 100 фунтов массы весят 100 фунтов силы. Поскольку пружинные весы измеряют силу притяжения объекта, они фактически измеряют вес, а не массу. (В повседневном обиходе разницы между этими понятиями нет, пока единственной силой притяжения в рассматриваемом вопросе является таковая на поверхности Земли).
- Масса 150 килограмм, движущаяся с ускорением 10 метров в секунду в квадрате несет силу 150 умножить на 10, или 1500 килограмм-сантиметров в секунду в квадрате. (Килограмм-метр в секунду в квадрате называется ньютон).
- Силы могут иметь специальные названия в зависимости от того, как они действуют на объект. Сила, которая ускоряет объект, называется тягой, тогда как сила, замедляющая объект, носит название торможения. Сила, изменяющая то, как объект вращается вокруг своей оси, называется моментом.
Реклама
Что вам понадобится
- Рычажные или пружинные весы
- Акселерометр
- Карандаш и бумага или калькулятор
Об этой статье
Эту страницу просматривали 35 246 раз.
Была ли эта статья полезной?
Чему равна одна человеческая сила, если ее выразить в Ньютонах? А Ньютон в ваттах?
Знаток
(460),
закрыт
10 лет назад
MwenMas
Просветленный
(44911)
11 лет назад
Человеческая сила в ньютонах не выражается, т. к. ньютон-единица силы, а под человеческой силой вы явно понимаете мощность, по аналогии с лошадиной силой. Это так? Точно так же ньютоны не выражаются в ваттах.
Мощность, развиваемая человеком, кВт (л. с.) :
при отдельных движениях (прыжок с места, рывок при поднятии тяжести) до 1,5-3,5 (2,5-4,5)
при интенсивной работе длительностью до 5 мин (гребля, велосипедные гонки) до 0,4-1,5 (0,5-2,0)
1 л. с. =75 кгс*м/с=735 Н*м/с=735 Вт. 1 Н=0,102 кгс.
Download Article
Download Article
Force is the “push” or “pull” exerted on an object to make it move or accelerate. Newton’s second law of motion describes how force is related to mass and acceleration, and this relationship is used to calculate force. In general, the greater the mass of the object, the greater the force needed to move that object.[1]
-
1
Multiply mass times acceleration. The force (F) required to move an object of mass (m) with an acceleration (a) is given by the formula F = m x a. So, force = mass multiplied by acceleration.[2]
-
2
Convert figures to their SI values. The International System of Units (SI) unit of mass is the kilogram, and the SI unit of acceleration is m/s2 (meters per second squared). So when mass and acceleration are expressed in their SI units, we get the force in its SI units which is N (Newtons).[3]
- As an example, if the mass of the object is given to be 3 pounds, you’ll need to convert those pounds to kilograms. 3 pounds make 1.36 kg, so the mass of the object is 1.36 kg.
Advertisement
-
3
Keep in mind that weight and mass mean different things in Physics. If the weight of an object is given in N (Newtons), then divide it by 9.8 to get the equivalent mass. For example, 10 N weight is equivalent to 10/9.8 = 1.02 kg.[4]
Advertisement
-
1
Find the force that is required to accelerate a 1,000 kg car at 5 m/s2.
- Check to make sure all your values are in the correct SI unit.
- Multiply your acceleration value (1000 kg) by 5 m/s2 to calculate your value.
-
2
Calculate the force required for an 8 pound wagon to accelerate at 7 m/s2.
- First, convert all your units to SI. One pound is equal to .453 kg,[5]
so you’ll need to multiply that value by your 8 pounds to determine the mass. - Multiply your new value for the mass (3.62 kg) by your acceleration value (7 m/s2).
- First, convert all your units to SI. One pound is equal to .453 kg,[5]
-
3
Find the magnitude of force acting upon a cart weighing 100 N and accelerating at the rate of 2.5 m/s2.
- Remember, 9.80 N is equal to 1.00 kg.[6]
So, convert Newtons to kg by dividing by 9.8 kg. Your new kg value should be 10.2 kg for the mass. - Multiply your new mass value (10.2 kg) times the acceleration (2.5 m/s2).
- Remember, 9.80 N is equal to 1.00 kg.[6]
Advertisement
Add New Question
-
Question
How do I change Newtons into mass?
Tiagoroth
Community Answer
The formula for force is force = mass * acceleration. To find mass, simply divide the force by the acceleration.
-
Question
Is force the same as weight?
Weight is a force. When a force is due to gravity, it can be called “weight”. “Weight” is only a human distinction for a specific case.
-
Question
What is the acceleration of a 130 kg object push by a man with 650 newtons of force?
You will need to know the formula of acceleration, once you know that. You can easily get the acceleration. So by using this formula, you can figure out what acceleration. It is simply just Algebra in this case.
Formula:
f/m=a
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
-
The definition of a Newton, the standard unit of force, is N = kg * m/s^2.[7]
-
Always read a question carefully to determine whether weight or mass is given.
-
Check to be sure all numbers have been converted to kilograms and m/s^2.
Thanks for submitting a tip for review!
Advertisement
References
About This Article
Article SummaryX
To calculate force, use the formula force equals mass times acceleration, or F = m × a. Make sure that the mass measurement you’re using is in kilograms and the acceleration is in meters over seconds squared. When you’ve solved the equation, the force will be measured in Newtons. Now, simply plug the values you know into the equation and solve. If you need to find acceleration, find the difference between the start and final velocity and divide them by the time difference. If you want to learn how to convert weights to mass for your equation, keep reading the article!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 1,401,565 times.
Did this article help you?
Перевести ньютоны (Н) в килограммы (кг) и обратно
- Главная
- /
- Физика
- /
- Перевести ньютоны (Н) в килограммы (кг) и обратно
Чтобы перевести ньютоны (Н) в килограммы (кг) и обратно воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн конвертером:
Онлайн конвертер
Ньютоны в килограммы
Килограммы в ньютоны
Просто введите значение и получите результат.
Справка
Ньютон — это сила, которая изменяет за 1 секунду скорость тела массой в 1 кг на 1 м/с в направлении действия этой силы.
Сколько килограмм в ньютоне?
В одном Ньютоне примерно 0,10197162 килограмм.
1Н ≈ 0,10197162 кг
1Н ≈ 0,10197162 кгс (килограмм-сил)
Килограмм-сила — это единица измерения МКГСС, коротая вскоре должна перестать использоваться.
При этом, один килограмм точно равен 9.80665 Ньютонам.
1 кг = 9.80665 Н
Тело массой в 1 кг на поверхности Земли имеет вес в 9.80665 Ньютонов
Примеры
Перевести 2 ньютона в кг: 2Н ≈ 0.2039432426 кг
Перевести 5 ньютонов в кг: 5Н ≈ 0.50985810649 кг
Перевести 10 ньютонов в кг: 10Н ≈ 1.01971621298 кг
Перевести 100 ньютонов в кг: 100Н ≈ 10.197 кг
Перевести 1000 ньютонов в кг: 1000Н ≈ 101.97 кг
Перевести 2 кг в ньютоны: 2кг = 19.6133 Н
Перевести 5 кг в ньютоны: 5кг = 49.03325 Н
Перевести 10 кг в ньютоны: 10кг = 98.0665 Н
Перевести 100 кг в ньютоны: 100кг = 98.0665 Н
Перевести 1000 кг в ньютоны: 1т = 1000кг = 9806.65 Н
Мы знаем, что тело может двигаться равномерно и прямолинейно. В таком случае его скорость постоянна и не меняется по величине и направлению. Если же скорость тела меняет величину или величину и направление, то тело движется с определенным ускорением a→.
С точки зрения кинематики нас не интересует, почему тело движется тем или иным образом. Динамика в физике, наоборот, рассматривает взаимодействие тел как причину, которая определяет характер движения.
Взаимодействие тел определяет характер движения.
Динамика – раздел механики, в котором изучаются законы взаимодействия тел.
1 закон Ньютона
Законы динамики были сформулированы Исааком Ньютоном и опубликованы в 1687 году. Три закона Ньютона составляют основу классической механики, которая на протяжении нескольких столетий (вплоть до 20 века) главенствовала, как основная научная парадигма.
Классическая механика справедлива для тел, движущихся с малыми скоростями (скоростями, которые значительно меньше скорости света). Вообще законы Ньютона были выведены путем эмпирических наблюдений и обобщения опытных фактов.
Представим изолированное тело, на которое не действуют никакие другие тела. Это самая простая механическая система. Для описания движения тела необходима система отсчета.
Напомним, что система отсчета – это тело отсчета и связанные с ним системы координат и часов (отсчета времени). Причем в разных системах отсчета движение тела будет разным.
Сформулируем первый закон Ньютона. Он говорит о существовании так называемых инерциальных систем отсчета (ИСО) и называете также законом инерции. Существуют разные определения первого закона Ньютона.
Существуют системы отсчета, называемые инерциальными. В таких системах отсчета тела движутся равномерно и прямолинейно или покоятся, если на них не действуют другие тела или если их действие скомпенсировано.
Инерция – это свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии на него воздействий со стороны других тел. Именно поэтому второе название первого закона Ньютона – закон инерции.
Первая формулировка закона инерции была выведена еще Галилео Галилеем в 1632 году. Ньютон лишь обобщил его выводы.
В классической механике законы движения формулируются для инерциальных систем отсчета.
При описании движения тел у поверхности Земли системы отсчета, связанные с Землей, можно приблизительно считать и инерциальными. Отклонения от закона инерции обнаруживаются при повышении точности экспериментов и обусловлены вращением Земли вокруг своей оси.
Приведем пример, иллюстрирующий неинерциальность системы отсчета, связанной с Землей. Рассмотрим колебания маятника Фуко. Это массивный шар, подвешенный на длинной нити и совершающий малые колебания относительно положения равновесия.
Плоскость колебаний маятника Фуко относительно Земли не остается неизменной вследствие вращения Земли. Проекция траектории маятника на поверхность Земли имеет вид розетки. Будь система инерциальной, плоскость качения маятника относительно Земли оставалась бы неизменной.
Еще одна система, которую можно приближенно принять за инерциальную – гелиоцентрическая система отсчета. Начало координат в ней помещено в центр Солнца, а оси направлены на отдаленные звезды. Эта система отсчета еще называется системой Коперника. Именно ее использовал Ньютон при выводе закона Всемирного тяготения (1682 г.).
Система отсчета, связанная с поездом, который с постоянной скоростью движется по прямым рельсам, также может считаться инерциальной. Все инерциальные системы отсчета образуют класс систем, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно.
Что является причиной изменения скорости тела в инерциальной системе отсчета? Согласно первому закону Ньютона, это взаимодействие с другими телами. Чтобы количественно описать движение тела и взаимодействие его с другими телами, необходимо ввести понятия массы и силы.
Масса
Масса – физическая величина, мера инертности тела. Чем больше масса, тем больше инертность.
Единица измерения массы в международной системе СИ – килограмм (кг).
Масса в физике – скалярная и аддитивная величина.
Это значит, что если тело состоит из нескольких частей массами m1, т2, т3, .. , тn, то его общая масса будет равна сумме масс составных частей: m=m1+т2+т3+..+тn.
Вы наверняка замечали, что разные тела по-разному меняют свою скорость. Тяжелый грузовик остановить гораздо сложнее, чем игрушечную машинку, так как он обладает большей массой и, соответственно, инертностью.
В результате взаимодействия двух тел меняются их скорости. Это значит, что в процессе взаимодействия тела приобретают ускорения. При любых воздействиях отношение ускорений двух тел остается постоянным. При этом, массы тел обратно пропорциональны ускорениям, которые они приобретают.
m1m2=-a2a1
Здесь a1 и a2 – проекции векторов ускорений a1 →и a2 →на ось OX. Знак минус означает, что ускорения тел направлены в противоположные стороны.
Какие есть способы измерения массы тела? Самый простой и очевидный – сравнить массу тела с массой эталона. В системе СИ, как уже говорилось, mэт=1 кг.
Сила
Сила – векторная физическая величина, количественная мера взаимодействия тел.
В системе СИ сила измеряется в Ньютонах (Н).
Именно сила – причина изменения движения тела. На тело может действовать несколько сил, которые имеют различную физическую природу. Например, сила тяжести, сила трения скольжения и сила трения качения, сила упругости и т.д.
Равнодействующая сила – векторная сумма всех сил, действующих на тело.
Как измерить силу? Необходимо установить эталон силы и найти способ сравнить другие силы с этим эталоном.
В качестве эталона можно использовать, например, силу, с которой растянутая до определенной величины пружина действует на прикрепленное к ней тело. Способ сравнения сил очень прост: если под действием двух сил (измеряемой F→ и эталонной F→0) тело движется равномерно или покоится, то эти силы равны по модулю.
F=F0.
Если измеряемая сила больше эталонной, то можно добавить еще одну эталонную пружину. При соблюдении условий, указанных выше, можно сказать, что в таком случае
F=2F0.
Для сравнения сил, меньших чем 2F0, можно использовать схему, приведенную ниже.
За эталон силы в международной системе СИ принята сила в 1 Ньютон. Это такая сила, которая сообщает телу массой 1 килограмм ускорение, равное 1 мс2.
Прибор для измерения силы – динамометр. По сути, это пружина, откалиброванная специальным образом. При растяжении пружины приложенная сила указывается на шкале динамометра.
