Jedinice su njutn po metru i njutn po kvadratnom metru. Primjer zadatka

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 05:28

Mjerne jedinice u fizici igraju važnu ulogu u rješavanju praktičnih problema. Zahvaljujući njima, moguće je utvrditi točnost dobivenog rezultata i razumjeti njegovu kvantitativnu vrijednost u usporedbi s poznatim standardom. Razmotrimo u članku što je fizička veličina s mjernom jedinicom njutn po metru.

Njutn je jedinica sile

Svaki student zna tko 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 znanstvenika. Stoga je međunarodna zajednica odlučila jedinicu sile nazvati Newton (N). Jedan njutn je tolika sila da, djelujući na tijelo teško 1 kilogram, govori o ubrzanju od 1 m/s2.

Njutn je glavna jedinica sile apsolutno bilo koje vrste. Međutim, to nije jedna od sedam osnovnih jedinica međunarodnog SI sustava. Kao što je bilorečeno, definiran je kroz 3 druga osnovna pojma - kilogram (mjera mase), metar (mjera udaljenosti u prostoru) i sekunda (mjera vremena).

Koji je njutn po metru?

Nakon što smo se upoznali s pojmom "njutn" kao mjerne jedinice sila, vratimo se na temu članka. Kolika je vrijednost njutna pomnožena s metrom? Za one koji ne mogu odmah odgovoriti na postavljeno pitanje, napišimo ovu operaciju u matematičkom obliku:

A=Fl

Ako se, kao rezultat sile F, tijelo pomakne za udaljenost l, tada će umnožak ovih fizikalnih veličina dati rad sile duž smjera kretanja.

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

Ovisno o fizičkom procesu, rad utrošen na tijela koja se kreću može se pretvoriti u različite vrste energije. Na primjer, ako građevinska dizalica podiže betonsku ploču, tada se povećava njezina potencijalna energija u polju gravitacije. Drugi primjer: ljudi, primjenjujući stalnu silu, neko vrijeme guraju automobil. Dio utrošenog rada ide na prevladavanje sile trenja kotrljanja i kao rezultat toga prelazi u toplinsku energiju, drugi dio odlazi na povećanje kinetičke energije vozila.

Dakle, njutn po metru je jedinica rada koja se zove džul.

Trenutaksnaga

Osim rada, ova jedinica se koristi i za mjerenje momenta sile. Potonji je opisan istom formulom kao i rad, međutim, sila je u ovom slučaju usmjerena pod nekim kutom na vektor l, što je udaljenost od točke primjene sile do osi rotacije.

Unatoč činjenici da je moment sile opisan u jedinicama rada, nije. Naziva se i zakretnim momentom, jer pokazuje sposobnost vanjske sile da zakrene sustav oko osi i da mu da određeno kutno ubrzanje. Ako se moment sile pomnoži s kutom rotacije u radijanima, onda dobivamo rad. Jedinica mjere se neće promijeniti.

Jedinica tlaka

Kao dio teme članka, također ćemo razmotriti kako se tlak mjeri u fizici. Ljudi koji vole ovu znanost brzo će dati točan odgovor, imenujući pascal kao jedinicu za mjerenje tlaka u SI. U problemima i praksi često se susreću i druge jedinice tlaka koje su zgodne za korištenje u svakom konkretnom slučaju. Dakle, rašireno: atmosfera, torr ili milimetar žive i bar. Svaki od njih je jedinstveno preveden u Pascal, koristeći odgovarajući faktor pretvorbe.

Pritisak smatramo u okviru ovog članka jer je usko povezan sa silom. Prema definiciji, tlak je veličina jednaka omjeru sile koja djeluje okomito na površinu i površine ove površine, to jest:

P=F / S

Iz ove jednakosti dobivamo jedinicuizmjerite njutn po kvadratnom metru (N/m²). Vrijednost od 1 N/m^{2 naziva se pascal po francuskom fizičaru Blaiseu Pascalu, koji je dizajnirao barometar i mjerio atmosferski tlak na različitim visinama u odnosu na razinu mora.}

Jedan pascal je vrlo mala količina pritiska. Njegova vrijednost može se zamisliti ako uzmemo 100 mililitara destilirane vode i rasporedimo na površinu od 1 kvadratni metar. Na primjer, imajte na umu da je atmosferski tlak na razini mora približno 100 000 paskala.

Radi potpunosti, napominjemo da količine s mjernom jedinicom njutn pomnoženom s kvadratnim metrom ne postoje u fizici.

Primjer problema

Potrebno je odrediti koji je rad izvršila gravitacija ako je tijelo palo s određene visine na površinu zemlje za 5 sekundi. Uzmite tjelesnu težinu jednaku jednom kilogramu.

Gravitacija se može izračunati pomoću formule:

F=mg=19, 81=9, 81 H

Da biste odredili visinu s koje je tijelo palo, trebate koristiti formulu za jednoliko ubrzano kretanje bez početne brzine:

h=gt² / 2=9,815^{2 / 2=122,625 m}

Da bi se posao obavio gravitacijom, pomnožite F i h:

A=Fh=9,81122,625 ≈ 1203 J

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