В чем измеряется сила тока и чем его можно измерять

Сила тока — скалярная величина, выведенная Андре-Мари Ампером и занесенная в международную измерительную систему. Более подробно о том, как называется единица тока, как правильно измерить электроэнергию и от чего она зависит далее.

Единица измерения силы тока

Это физическая и скалярная величина, которая равна заряду, прошедшему через определенное время на поверхность. Измеряется в амперах, что равно одному кулону, поделенному на секунду, в дополнение к теме, в каких единицах измеряют силу электрического тока. Ампер — единица измерения, названная в честь своего создателя — французского физика, математика и естествоиспытателя. Стоит указать, что именно он впервые представил миру понятие электротока и отметил его значение для общества.

Единица измерения

Формула

Это явление, изучаемое в электростатике, магнитостатике, электродинамики и электроцепи. Равно количеству заряда, поделенному на время, напряжению, поделенному на проводниковое сопротивление.

Вычисляется по закону Ома для полной электроцепи. Для этого необходимо источник напряжения поделить на выражение сопротивления внешних сетевых элементов и внутреннего сопротивления источника напряжения. При этом значение электродвижущей силы источника напряжения может быть меньше или больше, чем сопротивление, если токовая энергия зависит от величины нагрузки или нет.

Обратите внимание! Стоит указать, что электроток может быть найдет через перемножение заряда, его концентрации, среднего напряжения и косинуса угла площади, если поверхность имеет плоскую форму. Также электроток может быть найдет через перемножение всех указанных ранее элементов и интеграла по поверхности.

Формула измерения

Приборы для измерения силы тока

Прибором для измерения токовой силы называется амперметр, в дополнение к теме, чем измеряют ток. Бывает стрелочным, цифровым и электронным. Активно применяется в электролаборатории, автомобилестроении, точной науке и строительстве. По принципу действия бывает электромагнитным, магнитоэлектрическим, термоэлектронным, ферродинамическим, электродинамическим и цифровым. Измеряет как переменный, так и постоянный электроток.

Работает благодаря взаимодействию магнитного поля с подвижной катушкой или сердечником, который находится в корпусе. Пользоваться всеми типами очень просто. Все что нужно от пользователя, это внимательно изучить инструкцию и руководство к эксплуатации. Как правило, для начала измерения необходимо с помощью щупов прикоснуться к проводнику и нажать соответствующую кнопку. После на экране будет выведено значение в амперах. Стоит указать, что измеряет токовую силу также вольтметр, мультиметр и измерительная отвертка.

Амперметр

От чего зависит ток

Поскольку токовая сила является скалярной величиной, имеющей положительный и отрицательный заряд, то зависит она от мощности заряда, концентрации сосредоточенных в заряде частиц, скорости их движения и площади проводника. Стоит также указать, что зависит она от значения сопротивления с напряжением, величиной магнитного поля, числом катушечных витков, мощностью работы ротора, диаметром проводника и параметром генераторной установки.

Зависимости электротока от сопротивления и напряжения

Источники

Источником тока называется генератор, любой источник электрической энергии. Бывают механическими, тепловыми, световыми и химическими. К первым относятся газовые и паровые генераторы, турбогенераторы и механические преобразователи. Ко вторым относятся радиоизотопные термоэлектрические генераторы, а к третьим — солнечные батареи. К последним относятся гальванические солевые, щелочные или литиевые элементы, свинцово-кислотные, литий-ионные и никель-кадмиевые аккумуляторы.

Обратите внимание! Стоит указать, что источник электротока бывает идеальным и реальный. Первый — это двухполюсник, зажимы которого поддерживают электродвижущую постоянную силу. Второй же — двухполюсник, не имеющий постоянную силу из-за того, что зависит от внутреннего сопротивления. К реальному относится вторичная трансформаторная обмотка, катушка индуктивности, биполярный транзистор или генератор тока.

Виды источников

В целом, сила электротока — скалярная величина, измеряемая в амперах и равная одному кулону на секунду.

Вычисляется при помощи выведенных формул, в частности по закону Ома, а также специальными измерительными приборами. Зависит от сопротивления, скорости магнитного потока и напряжения. Источниками выступают механические с тепловыми, световыми и химическими элементами, перечисленными выше.

Тест по теме «Сила» | Тест по физике (7 класс) на тему:

Тест  «Сила»  7 кл.

I вариант

1. В каких единица измеряется сила тяжести  в системе СИ?

А) килограмм,      Б) метр,     В) секунда,      Г) Ньютон

2. Какую формулу используют для нахождения силы упругости?

А) F = mg,     Б) F = k ∆l,     В) F = pS,      Г) p = F:S

3. Какая сила изображена на рисунке?

А) тяжести,  

Б) упругости,  

В) трения,  

Г) вес тела

4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 10 кг?

А) 10 Н      Б) 100 Н     В) 0 Н      Г) 0,1 Н

5. Чему равна равнодействующая двух сил, действующих на тело (изображенных на рисунке)?

                 F1 = 3 H                                                               F2 = 7 H

6. Какой прибором служит для измерения силы тяжести?

А) весы,     Б) секундомер,     В) динамометр,      Г) рулетка

7. Чему равна жесткость пружины, если при силе 50 Н она удлинилась на 5 см?

А) 10 Н/кг      Б) 250 Н/кг      В) 0,1 Н/кг      Г) 1000 Н/кг      

8. Чему равна масса тела, если на него действует сила тяжести равная 100 Н?

А) 10 кг     Б) 100 кг    В) 1 кг      Г) 0,1 кг

9. Какой вопрос теста был для Вас самым сложным?

А) 1     Б) 2     В) 3    Г) 4      Д) 5      Е) 6     Ж) 7      З) 8

Ф.И.                                                           Дата:                Вариант №
1	2	3	4	5	6	7	8	9	Всего	Оценка
Г	Б	А	Б	10	В	Г	А

Критерии оценивания
«5»	«4»	«3»	«2»
7-8 б	6 б	4 -5 б	менее 4 б

---

Тест  «Сила»  7 кл.

II вариант

1. В каких единица измеряется сила упругости в системе СИ?

А) килограмм,     Б) метр,     В) секунда,      Г) Ньютон

2. Какую формулу надо использовать для нахождения силы тяжести?

А) F = mg,       Б) F = k ∆l,      В) F = pS,      Г) p = F:S

3. Какая сила изображена на рисунке?

А) тяжести,  

Б) упругости,  

В) трения,  

Г) вес тела

4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 1 кг?

А) 10 Н      Б) 100 Н     В) 0 Н      Г) 0,1 Н

5. Чему равна равнодействующая двух сил, действующих на тело (изображенных на рисунке)?

                                             F1 = 3 H                           F2 = 7 H

6. Какой прибором служит для измерения силы упругости?

А) весы,     Б) секундомер,     В) динамометр,      Г) рулетка

7. На сколько удлинилась пружина с жесткостью 50 Н/кг, если на неё действует  сила 5 Н ?

А) 10 м      Б) 250 м      В) 0,1 м      Г) 55 м      

8. Чему равна масса тела, если на него действует сила тяжести равная 10 Н?

А) 10 кг     Б) 100 кг    В) 1 кг      Г) 0,1 кг

9. Какой вопрос теста был для Вас самым сложным?

А) 1     Б) 2     В) 3    Г) 4      Д) 5      Е) 6     Ж) 7      З) 8

Ф.И.                                                           Дата:                Вариант №
1	2	3	4	5	6	7	8	9	Всего	Оценка
Г	А	Б	А	4	В	В	В

Критерии оценивания
«5»	«4»	«3»	«2»
7-8 б	6 б	4 -5 б	менее 4 б

Сила тяжести — в чем измеряется? Чему равна?

Сила: что это за величина

В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает.

В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причиной любого действия или взаимодействия является сила.

Сила — это физическая векторная величина, которую воздействует на данное тело со стороны других тел.

Она измеряется в Ньютонах — это единица измерения названа в честь Исаака Ньютона.

Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный. В данном случае результат выражается в направлении движения.

Сила тяготения

В 1682 году Исаак Ньютон открыл Закон Всемирного тяготения. Он звучит так: все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула силы тяготения согласно этому закону выглядит так:

Закон Всемирного тяготения F = GMm/R2 F — сила тяготения [Н] M — масса первого тела (часто планеты) [кг] m — масса второго тела [кг] R — расстояние между телами [м] G — гравитационная постоянная G = 6.67 × 10-11 м3 кг-1 с-2

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз.

Закон всемирного тяготения используют, чтобы вычислить силы взаимодействия между телами любой формы, если размеры тел значительно меньше расстояния между ними.

Если мы возьмем два шара, то для них можно использовать этот закон вне зависимости от расстояния между ними. За расстояние R между телами в этом случае принимается расстояние между центрами шаров.

Приливы и отливы существуют благодаря Закону Всемирного тяготения. В этом видео я рассказываю, что общего у приливов и прыщей

Несколько лет назад ученые открыли такое явление, как гравитационные волны — но это не тоже самое, что гравитация:

Источник: YouTube-канал «Это работает»

Сила тяжести

Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает все тела.

Сила тяжести F = mg F — сила тяжести [Н] m — масса тела [кг] g — ускорение свободного падения [м/с2] На планете Земля g = 9,8 м/с2

На первый взгляд сила тяжести очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли формулы силы тяжести и веса идентичны. Но разница все-таки есть, давайте разбираться.

Эта формула и правда аналогична силе тяжести. Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, разница состоит лишь в точке приложения силы.

Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.

Также, важно понимать, что сила тяжести зависит исключительно от массы и планеты, на которой тело находится. Вес зависит также от ускорения, с которым движутся тело или опора.

Например, в лифте вес тела зависит от того, куда и с каким ускорением движется тело. А силе тяжести все равно, куда и что движется — она не зависит от внешних факторов.

На второй взгляд сила тяжести очень похожа на силу тяготения. В обоих случаях мы имеем дело с притяжением — значит можем сказать, что это одно и то же. Практически.

Мы можем сказать, что это одно и то же, если речь идет о Земле и каком-то предмете, который к этой планете притягивается. Тогда мы можем даже приравнять эти силы и выразить формулу для ускорения свободного падения.

F = mg

F = GMm/R2

Приравниваем правые части:

mg = GMm/R2

Делим на массу левую и правую части:

g = GM/R2

Это и будет формула ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения для каждой планеты уникально, эта формула нужна.

Формула для ускорения свободного падения g = GM/R2 F — сила тяготения [Н] M — масса планеты [кг] R — расстояние между телами [м] G — гравитационная постоянная G = 6. 67 × 10-11 м3 кг-1 с-2

А теперь задачка

Определить силу тяжести, действующую на тело массой 80 кг.

Решение:

Не смотря на кажущуюся простоту, тут есть над чем подумать.Вроде бы просто нужно взять формулу F = mg, подставить числа и дело в шляпе.

Да, но есть один нюанс: в значении ускорения свободного падения для Земли очень много знаков после запятой. В школе обычно дают то же значения, что мы указывали выше: g = 9,8 м/с2.

В экзаменах ОГЭ и ЕГЭ в справочных данных дают g = 10 м/с2.

И кому же верить?

Все просто: для кого решается задача, тот и главный. В экзаменах берем g = 10 , в школе при решении задач (если в условии задачи не написано что-то другое) берем g = 9,8 м/с2.

Итак, F = mg.

F = 80*10 = 800 Н

Ответ: 800 Н.

Учимся летать

В серии книг Дугласа Адамса «‎Автостопом по Галактике»‎ говорится, что летать — это просто промахиваться мимо Земли. Если ты промахнулся мимо Земли и достиг первой космической скорости 7,9 км/с, то ты стал искусственным спутником Земли.

Искусственный спутник Земли — космический летательный аппарат, который вращается вокруг Земли по геоцентрической орбите. Чтобы у него так получалось, аппарат должен иметь начальную скорость, равную или большую первой космической скорости.

Кстати, есть еще вторая и третья космические скорости. Вторая космическая скорость — это скорость, которая нужна, чтобы корабль стал искусственным спутником Солнца, а третья — чтобы вылетел за пределы солнечной системы.

Подробнее о возможностях полетов и невесомости читайте в нашей статье про вес тела.

В чем измеряют вес

В современной науке вес и масса — разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же — мера инертности тела.

Масса измеряется в килограммах, а вес в ньютонах. Вес — это произведение массы на ускорение свободного падения (P = mg). Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной (или другой планеты) поверхностью. А если, еще точнее, то вес — это частное определение 2-го закона Ньютона — сила равна произведению массы на ускорение (F=ma). Поэтому его и вычисляют в Ньютонах, как все силы.

Масса — вещь постоянная, а вес, строго говоря, зависит, например, от высоты, на которой тело находится. Известно, что с увеличением высоты ускорение свободного падения падает, соответственно уменьшается и вес тела, при одних и тех же условиях измерения. Масса его остается постоянной.
Например, в условиях невесомости у всех тел вес равен нулю, а масса у каждого тела своя. И если в состоянии покоя тела показания весов будут нулевыми, то при ударе по весам тел с одинаковыми скоростями воздействие будет разным.

Интересно, что в результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах.

И все же строгое различение понятий веса и массы принято в основном в физике, а во многих повседневных ситуациях слово «вес» продолжает использоваться, когда фактически речь идет о «массе». Кстати видя на товаре надписи: «масса нетто» и «масса брутто» не пугайтесь, НЕТТО — чистая масса продукта, а БРУТТО — масса с упаковкой.

Строго говоря, при походе на рынок, обращаясь к продавцу, следовало бы говорить: «Взвесьте, пожалуйста, килограммчик»…» или «Дайте ка 2 ньютона докторской колбасы». Конечно, термин «вес» уже прижился, как синоним термина «масса», но это не избавляет от необходимости понимать, что это вовсе не одно и то же.

Мы часто употребляем фразы наподобие: «Пачка конфет весит 250 грамм» или «я вешу 52 килограмма». Использование таких предложений происходит автоматический. Но что такое вес? Из чего он складывается и как его посчитать?

Для начала нужно понять, что неправильно говорить: «Этот предмет весит Х килограмм». В физике существует два разных понятия – масса и вес. Масса измеряется в килограммах, граммах, тонах и так далее, а вес тела рассчитывается в ньютонах. Поэтому, когда мы говорим, например, что мы весим 52 килограмма, мы на самом деле имеем в виду массу, а не вес.

Вес в физике

Масса – это мера инертности тела. Чем тело обладает большей инертностью, тем больше времени понадобится, чтобы придать ему скорость. Грубо говоря, чем выше значение массы, тем тяжелее сдвинуть предмет. В международной системе единиц массу измеряют в килограммах. Но её также измеряют и в других единицах, например;

• унция;
• фунт;
• стоун;
• американская тонна;
• английская тонна;
• грамм;
• миллиграмм и так далее.

Когда мы говорим один, два, три килограмма, мы сравниваем массу с эталонной массой (прообраз которой находится во Франции в МБМВ). Масса обозначается m.

Вес – это сила, которая действует на подвес или опору за счёт предмета, притягиваемого силой тяжести. Это векторная величина, а значит у него есть направление (как и у всех сил), в отличие от массы (скалярная величина). Направление всегда идёт в центр Земли (из-за силы тяжести). Например, если мы сидим на стуле, сиденье которого располагается параллельно Земле, то вектор силы направлен строго вниз. Вес обозначается P и рассчитывается в ньютонах [Н].

Если тело находится в движении или покое, то сила тяжести (Fтяж), действующая на тело, равна весу. Это справедливо, если движение происходит вдоль прямой линии относительно Земли, и оно имеет постоянную скорость. Вес действует на опору, а сила тяжести на само тело (которое располагается на опоре). Это разные величины, и независимо от того, что они равны в большинстве случаев, не стоит их путать.

Сила тяжести – это результат притяжения тела к земле, вес – воздействие тела на опору. Так как тело изгибает (деформирует) опору своим весом, возникает ещё одна сила, она называется сила упругости (Fупр). Третий закон Ньютона гласит, что тела взаимодействуют друг с другом с одинаковыми по модулю силами, но разными по вектору. Из этого следует, что для силы упругости должна быть противоположная сила, и эта она называется – сила реакции опоры и обозначается N.

По модулю |N|=|P|. Но так как эти силы разнонаправленные, то, раскрывая модуль, мы получим N= – P. Именно поэтому вес можно измерить динамометром, который состоит из пружинки и шкалы. Если подвесить груз на это устройство, пружинка растянется до определённой отметки на шкале.

Как измерить вес тела

Второй закон Ньютона гласит, что ускорение равно силе, делённой на массу. Таким образом, F=m*a. Так как Fтяж равна P (если тело находится в покое или движется по прямой (относительно Земли) с одинаковой скоростью), то и Р тела будет равняться произведению массы и ускорения (P=m*a).

Мы знаем, как найти массу, и знаем, что такое вес тела, осталось разобраться с ускорением. Ускорение – это физическая векторная величина, которая обозначает изменение скорости тела за единицу времени. Например, объект движется первую секунду со скоростью 4 м/с, а на второй секунде его скорость увеличивается до 8 м/с, значит, его ускорение равняется 2. По международной системе единиц ускорение рассчитывается в метрах на секунду в квадрате [м/с 2 ].

Если поместить тело в специальную среду, где будет отсутствовать сила сопротивления воздуха – вакуум, и убрать опору, то объект начнёт лететь равноускоренно. Название этого явления — ускорение свободного падения, которое обозначается g и рассчитывается в метрах на секунду в квадрате [м/с 2 ].

Интересно, что ускорение не зависит от массы тела, а значит если мы кинем листок бумажки и гирю на Земле в специальных условиях, при которых отсутствует воздух (вакуум), то эти предметы приземлятся в одно и то же время. Так как листок имеет большую площадь поверхности и относительно маленькую массу, то для того чтобы упасть, ему приходятся сталкиваться с большим сопротивлением воздуха. В вакууме такого не происходит, и поэтому перо, листок бумаги, гиря, пушечное ядро и другие предметы будут лететь с одной и той же скоростью и упадут в одно время (при условии, что они начнут лететь в одно и то же время, и их первоначальная скорость будет равняться нулю).

Так как Земля имеет форму геоида (или по-другому эллипсоида), а не идеального шара, то и ускорение свободного падения в разных участках Земли разное. Например, на экваторе оно равно 9,832 м/с 2 , а на полюсах 9,780 м/с 2 . Это происходит потому, что на некоторых участках Земли расстояние до ядра больше, а на некоторых меньше. Чем ближе объект находится к центру, тем сильнее он притягивается. Чем объект дальше, тем сила тяжести меньше. Обычно, в школе округляют это значение до 10, это делается для удобства расчётов. Если же необходимо измерить более точно (в инженерном или военном деле и так далее), то берут конкретные значения.

Таким образом, формула для расчёта веса телу будет выглядеть следующим образом P=m*g.

Примеры задач для расчёта веса тела

Первая задача. На стол положили груз массой 2 килограмма. Каков вес груза?

Для решения этой задачи нам понадобится формула по расчёту веса P=m*g. Мы знаем массу тела, а ускорение свободного падения примерно составляет 9,8 м/с 2 . Подставляем эти данные в формулу и получим P=2*9,8=19,6 Н. Ответ: 19,6 Н.

Вторая задача. На стол положили парафиновый шарик, объёмом 0,1 м 3 . Каков вес шарика?

Эту задачу необходимо решать в следующей последовательности;

1. Для начала нам надо вспомнить формулу веса P=m*g. Ускорение нам известно – 9,8 м/с 2 . Осталось найти массу.
2. Масса рассчитывается по формуле m=p*V, где p – это плотность, а V – объём. Плотность парафина можно посмотреть в таблице, объём нам известен.
3. Необходимо подставить значения в формулу, для нахождения массы. m=900*0,1=90 кг.
4. Теперь подставляем значения в первую формулу, для нахождения веса. P=90*9,9=882 Н.

Видео

В этом видео уроке разбирается тема – сила тяжести и вес тела.

Вес тела ($overline

$) – это сила, с которой тело действует на опору или подвес в результате притяжения тела к Земле.

Следовательно, как и для всякой силы, ньютон – единица измерения веса.

Основным законом классической динамики можно считать второй закон Ньютона. В состав его математического выражения входят две величины, которые невозможно выразить только при помощи кинематических параметров. Этими величинами являются сила ($overline$) и масса ($m$). Данные величины равно значимы. Любую из них можно считать основной. Выбрав для единицы одной из них эталон, получают единицу для другой, используя основной закон динамики поступательного движения. Так можно получить две разные системы единиц, в одной из них (метрической) основными единицами служат единицы массы, а единицы силы считаются производными. 2>$. Дина в сравнении с ньютоном очень маленькая единица силы. Ньютон и дина соотносятся как:

При технических расчетах можно встретить еще одну единицу измерения веса, которую называют килограмм – сила (кгс). 1 кгс – это сила, с которой Земля действует на эталонную массу в один килограмм, притягивая ее.

[1Нapprox 0,10197162 кгс.]

В России килограмм-силу используют как внесистемную единицу измерения силы.

Получаем, дин, кгс – единицы измерения веса.

Примеры задач с решением

Задание. Каков вес тела массой $m=4$ кг (рис.1), если тело равномерно движется по дуге окружности $R=10 м;; v=2 frac<м><с>$? Используя полученные формулы расчета веса тела, определите в каких единицах, измеряется вес тела.

Решение. Рассмотрим положение тела (рис.1), изобразим силы, действующие на тело, ускорение, с которым тело движется.

Вес тела равен по величине силе реакции опоры ($overline$), но надо помнить, что вес тела приложен к опоре, сила $overline$ к движущемуся телу. В соответствии с третьим законом Ньютона:

Запишем второй закон Ньютона для сил, действующих на движущееся тело:

В проекции на ось Y уравнение (1.2) примет вид:

Так как по условию тело движется равномерно по дуге окружности, то ускорение тела равно:

Выразим из (1.3) силу реакции опоры:

Выясним, какую размерность дает правая часть полученного выражения для веса тела:

Проведем вычисления веса тела:

Ответ. >$P=239,2 $ Н

Задание. Каков вес тела массой $m=4$ кг (рис.3), если тело равномерно движется по дуге окружности $R=10 м;; v=5 frac<м><с>$?

Решение. Рассмотрим положение тела (рис.3), изобразим силы, действующие на тело, ускорение, с которым тело движется (рис.4).

В соответствии с третьим законом Ньютона:

По второму закону Ньютона для сил, действующих на движущееся тело:

В проекции на ось Y уравнение (2.2) примет вид:

При равномерном движении тела по окружности его ускорение равно:

Сила света фар в режиме «ближний свет» / КонсультантПлюс

Таблица 2

 

───────────────────┬───────────────────────┬───────────────────────────────

      Тип фары     │     Сила света в      │  Сила света в направлении 52'

                   │направлении оптической │ вниз от левой части световой

                   │оси фары, кд, не более │     границы, кд, не менее

───────────────────┴───────────────────────┴───────────────────────────────

 C; CR                        800                      1600 <1>

 HC; HCR; DC; DCR             950                      2200 <2>

───────────────────────────────────────────────────────────────────────────

 

———————————

<1> В случае несоответствия параметров, полученных при неработающем двигателе, проводят измерение при работающем двигателе.

 

3.6. Проверку параметров, указанных в таблице 2, проводят после регулировки положения светового пучка ближнего света в соответствии с пунктом 3.2. При несоответствии параметров фары указанным в таблице 2 нормативам, проводят повторную регулировку в пределах +/-0,5 процентов в вертикальном направлении от номинального значения угла по таблице 1 и повторное измерение силы света.

3.7. Фары типов R, HR, DR должны быть отрегулированы так, чтобы центр светового пучка совпадал с точкой пересечения оптической оси фары с экраном (точка 7 на рисунках 1а и 1б).

3.8. Сила света всех фар типов R, HR, CR, HCR, DR, DCR, расположенных на одной стороне транспортного средства, в режиме «дальний свет» должна быть не менее 10000 кд, а суммарная величина силы света всех головных фар указанных типов не должна быть более 225000 кд.

3.9. Силу света фар типов CR, HCR, DCR в режиме «дальний свет» измеряют в направлении оптической оси фары.

3.10. Силу света фар типов R, HR, DR измеряют в направлении оптической оси фары после проведения регулировки в соответствии с пунктом 3.7.

3.11. Противотуманные фары (тип B) должны быть отрегулированы так, чтобы плоскость, содержащая светотеневую границу пучка, была расположена, как указано на рисунке 1, в и в таблице 3. При этом светотеневая граница пучка противотуманной фары должна быть параллельна плоскости рабочей площадки, на которой установлено транспортное средство.

 

 

а

 

 

б

 

 

в

 

1 — ось отсчета; 2 — горизонтальная (левая) часть светотеневой границы; 3 — наклонная (правая) часть светотеневой границы; 4 — вертикальная плоскость, проходящая через ось отсчета; 5 — плоскость, параллельная плоскости рабочей площадки, на которой установлено транспортное средство; 6 — плоскость матового экрана; альфа — угол наклона светового пучка к горизонтальной плоскости; L — расстояние от оптического центра фары до экрана; 7 — положение контрольной точки для измерения силы света в направлении оси отсчета светового прибора; 8 — положение контрольной точки для измерения силы света в режиме «ближний свет» в направлении линии, расположенной в одной вертикальной плоскости с оптической осью прибора для проверки и регулировки фар, и направленной под углом 52′ ниже горизонтальной части светотеневой границы светового пучка ближнего света; 9 — положение контрольной точки для измерения силы света противотуманных фар в направлении 3° вверх; 10, 11 — координаты точек для измерения положения светотеневой границы в вертикальной плоскости; R — расстояние по экрану от проекции оптического центра фары до положения горизонтальной (левой) части светотеневой границы; K — расстояние по экрану от проекции оптического центра фары до положения светотеневой границы пучка света противотуманной фары; H — расстояние от проекции оптического центра фары до плоскости рабочей площадки; U, S — координаты точек измерения положения светотеневой границы в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно (значения U <= 600 мм; S = 174,5 мм)

 

Рис. 1. Схема расположения транспортного средства на посту проверки света фар, форма светотеневой границы и размещение контрольных точек на экране:

а) для режима «ближний свет» с наклонным правым участком светотеневой границы;

б) для режима «ближний свет» с ломаным правым участком светотеневой границы;

в) для противотуманных фар

Открыть полный текст документа

Сила ветра. Шкала Бофорта

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта (на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)
Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра, м/сек	Действие ветра
			на суше	на море
0	Штиль	0-0,2	Штиль. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
1	Тихий	0,3-1,5	Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру	Рябь, пены на гребнях нет
2	Лёгкий	1,6-3,3	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3	Слабый	3,4-5,4	Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает верхние флаги	Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки
4	Умеренный	5,5-7,9	Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах
5	Свежий	8,0-10,7	Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
6	Сильный	10,8-13,8	Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги)
7	Крепкий	13,9-17,1	Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
8	Очень крепкий	17,2-20,7	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра
9	Шторм	20,8-24,4	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость
10	Сильный шторм	24,5-28,4	Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая
11	Жестокий шторм	28,5-32,6	Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая
12	Ураган	32,7 и более		Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость

Основные единицы системы СИ — Тихоокеанский государственный университет

Метрическая система — это общее название международной десятичной системы единиц, основными единицами которой являются метр и килограмм. При некоторых различиях в деталях элементы системы одинаковы во всем мире.

Эталоны длины и массы, международные прототипы. Международные прототипы эталонов длины и массы — метра и килограмма — были переданы на хранение Международному бюро мер и весов, расположенному в Севре — пригороде Парижа. Эталон метра представлял собой линейку из сплава платины с 10% иридия, поперечному сечению которой для повышения изгибной жесткости при минимальном объеме металла была придана особая X-образная форма. В канавке такой линейки была продольная плоская поверхность, и метр определялся как расстояние между центрами двух штрихов, нанесенных поперек линейки на ее концах, при температуре эталона, равной 0° С. За международный прототип килограмма была принята масса цилиндра, сделанного из того же платино-иридиевого сплава, что и эталон метра, высотой и диаметром около 3,9 см. Вес этой эталонной массы, равной 1 кг на уровне моря на географической широте 45°, иногда называют килограмм-силой. Таким образом, ее можно использовать либо как эталон массы для абсолютной системы единиц, либо как эталон силы для технической системы единиц, в которой одной из основных единиц является единица силы.

Международная система СИ. Международная система единиц (СИ) представляет собой согласованную систему, в которой для любой физической величины, такой, как длина, время или сила, предусматривается одна и только одна единица измерения. Некоторым из единиц даны особые названия, примером может служить единица давления паскаль, тогда как названия других образуются из названий тех единиц, от которых они произведены, например единица скорости — метр в секунду. Основные единицы вместе с двумя дополнительными геометрического характера представлены в табл. 1. Производные единицы, для которых приняты особые названия, даны в табл. 2. Из всех производных механических единиц наиболее важное значение имеют единица силы ньютон, единица энергии джоуль и единица мощности ватт. Ньютон определяется как сила, которая придает массе в один килограмм ускорение, равное одному метру за секунду в квадрате. Джоуль равен работе, которая совершается, когда точка приложения силы, равной одному ньютону, перемещается на расстояние один метр в направлении действия силы. Ватт — это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду. Об электрических и других производных единицах будет сказано ниже. Официальные определения основных и дополнительных единиц таковы.

Метр — это длина пути, проходимого в вакууме светом за 1/299 792 458 долю секунды.

Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.

Секунда — продолжительность 9 192 631 770 периодов колебаний излучения, соответствующего переходам между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133.

Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

Моль равен количеству вещества, в составе которого содержится столько же структурных элементов, сколько атомов в изотопе углерода-12 массой 0,012 кг.

Радиан — плоский угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на ее поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

Таблица 1. Основные единицы СИ
Величина	Единица	Обозначение
	Наименование	русское	международное
Длина	метр	м	m
Масса	килограмм	кг	kg
Время	секунда	с	s
Сила электрического тока	ампер	А	A
Термодинамическая температура	кельвин	К	K
Сила света	кандела	кд	cd
Количество вещества	моль	моль	mol
Дополнительные единицы СИ
Величина	Единица	Обозначение
	Наименование	русское	международное
Плоский угол	радиан	рад	rad
Телесный угол	стерадиан	ср	sr

Таблица 2. Производные единицы СИ, имеющие собственные наименования
Величина	Единица		Выражение производной единицы
	Наименование	Обозначение	через другие единицы СИ	через основные и дополнительные единицы СИ
Частота	герц	Гц	—	с-1
Сила	ньютон	Н	—	м кг с-2
Давление	паскаль	Па	Н/м2	м-1 кг с-2
Энергия, работа, количество теплоты	джоуль	Дж	Н м	м2 кг с-2
Мощность, поток энергии	ватт	Вт	Дж/с	м2 кг с-3
Количество электричества, электрический заряд	кулон	Кл	А с	с А
Электрическое напряжение, электрическийпотенциал	вольт	В	Вт/А	м2 кгс-3 А-1
Электрическая емкость	фарада	Ф	Кл/В	м-2 кг-1 с4 А2
Электрическое сопротивление	ом	Ом	В/А	м2 кг с-3 А-2
Электрическая проводимость	сименс	См	А/В	м-2 кг-1 с3 А2
Поток магнитной индукции	вебер	Вб	В с	м2 кг с-2 А-1
Магнитная индукция	тесла	Т, Тл	Вб/м2	кг с-2 А-1
Индуктивность	генри	Г, Гн	Вб/А	м2 кг с-2 А-2
Световой поток	люмен	лм		кд ср
Освещенность	люкс	лк		м2 кд ср
Активность радиоактивного источника	беккерель	Бк	с-1	с-1
Поглощенная доза излучения	грэй	Гр	Дж/кг	м2 с-2

Для образования десятичных кратных и дольных единиц предписывается ряд приставок и множителей, указываемых в табл. 3.

Таблица 3. Приставки и множители десятичных кратных и дольных единиц международной системы СИ
экса	Э	1018	деци	д	10-1
пета	П	1015	санти	с	10-2
тера	Т	1012	милли	м	10-3
гига	Г	109	микро	мк	10-6
мега	М	106	нано	н	10-9
кило	к	103	пико	п	10-12
гекто	г	102	фемто	ф	10-15
дека	да	101	атто	а	10-18

Таким образом, километр (км) — это 1000 м, а миллиметр — 0,001 м. (Эти приставки применимы ко всем единицам, как, например, в киловаттах, миллиамперах и т.д.)

Масса, длина и время. Все основные единицы системы СИ, кроме килограмма, в настоящее время определяются через физические константы или явления, которые считаются неизменными и с высокой точностью воспроизводимыми. Что же касается килограмма, то еще не найден способ его реализации с той степенью воспроизводимости, которая достигается в процедурах сравнения различных эталонов массы с международным прототипом килограмма. Такое сравнение можно проводить путем взвешивания на пружинных весах, погрешность которых не превышает 1 10^-8. Эталоны кратных и дольных единиц для килограмма устанавливаются комбинированным взвешиванием на весах.

Поскольку метр определяется через скорость света, его можно воспроизводить независимо в любой хорошо оборудованной лаборатории. Так, интерференционным методом штриховые и концевые меры длины, которыми пользуются в мастерских и лабораториях, можно проверять, проводя сравнение непосредственно с длиной волны света. Погрешность при таких методах в оптимальных условиях не превышает одной миллиардной (1 10^-9). С развитием лазерной техники подобные измерения весьма упростились, и их диапазон существенно расширился.

Точно так же секунда в соответствии с ее современным определением может быть независимо реализована в компетентной лаборатории на установке с атомным пучком. Атомы пучка возбуждаются высокочастотным генератором, настроенным на атомную частоту, и электронная схема измеряет время, считая периоды колебаний в цепи генератора. Такие измерения можно проводить с точностью порядка 1 10^-12 — гораздо более высокой, чем это было возможно при прежних определениях секунды, основанных на вращении Земли и ее обращении вокруг Солнца. Время и его обратная величина — частота — уникальны в том отношении, что их эталоны можно передавать по радио. Благодаря этому всякий, у кого имеется соответствующее радиоприемное оборудование, может принимать сигналы точного времени и эталонной частоты, почти не отличающиеся по точности от передаваемых в эфир.

Механика. Исходя из единиц длины, массы и времени, можно вывести все единицы, применяемые в механике, как было показано выше. Если основными единицами являются метр, килограмм и секунда, то система называется системой единиц МКС; если — сантиметр, грамм и секунда, то — системой единиц СГС. Единица силы в системе СГС называется диной, а единица работы — эргом. Некоторые единицы получают особые названия, когда они используются в особых разделах науки. Например, при измерении напряженности гравитационного поля единица ускорения в системе СГС называется галом. Имеется ряд единиц с особыми названиями, не входящих ни в одну из указанных систем единиц. Бар, единица давления, применявшаяся ранее в метеорологии, равен 1 000 000 дин/см². Лошадиная сила, устаревшая единица мощности, все еще применяемая в британской технической системе единиц, а также в России, равна приблизительно 746 Вт.

Температура и теплота. Механические единицы не позволяют решать все научные и технические задачи без привлечения каких-либо других соотношений. Хотя работа, совершаемая при перемещении массы против действия силы, и кинетическая энергия некой массы по своему характеру эквивалентны тепловой энергии вещества, удобнее рассматривать температуру и теплоту как отдельные величины, не зависящие от механических.

Термодинамическая шкала температуры. Единица термодинамической температуры Кельвина (К), называемая кельвином, определяется тройной точкой воды, т.е. температурой, при которой вода находится в равновесии со льдом и паром. Эта температура принята равной 273,16 К, чем и определяется термодинамическая шкала температуры. Данная шкала, предложенная Кельвином, основана на втором начале термодинамики. Если имеются два тепловых резервуара с постоянной температурой и обратимая тепловая машина, передающая тепло от одного из них другому в соответствии с циклом Карно, то отношение термодинамических температур двух резервуаров дается равенством T₂ /T₁ = -Q₂Q₁, где Q₂ и Q₁ — количества теплоты, передаваемые каждому из резервуаров (знак <минус> говорит о том, что у одного из резервуаров теплота отбирается). Таким образом, если температура более теплого резервуара равна 273,16 К, а теплота, отбираемая у него, вдвое больше теплоты, передаваемой другому резервуару, то температура второго резервуара равна 136,58 К. Если же температура второго резервуара равна 0 К, то ему вообще не будет передана теплота, поскольку вся энергия газа была преобразована в механическую энергию на участке адиабатического расширения в цикле. Эта температура называется абсолютным нулем. Термодинамическая температура, используемая обычно в научных исследованиях, совпадает с температурой, входящей в уравнение состояния идеального газа PV = RT, где P — давление, V — объем и R — газовая постоянная. Уравнение показывает, что для идеального газа произведение объема на давление пропорционально температуре. Ни для одного из реальных газов этот закон точно не выполняется. Но если вносить поправки на вириальные силы, то расширение газов позволяет воспроизводить термодинамическую шкалу температуры.

Международная температурная шкала.  В соответствии с изложенным выше определением температуру можно с весьма высокой точностью (примерно до 0,003 К вблизи тройной точки) измерять методом газовой термометрии. В теплоизолированную камеру помещают платиновый термометр сопротивления и резервуар с газом. При нагревании камеры увеличивается электросопротивление термометра и повышается давление газа в резервуаре (в соответствии с уравнением состояния), а при охлаждении наблюдается обратная картина. Измеряя одновременно сопротивление и давление, можно проградуировать термометр по давлению газа, которое пропорционально температуре. Затем термометр помещают в термостат, в котором жидкая вода может поддерживаться в равновесии со своими твердой и паровой фазами. Измерив его электросопротивление при этой температуре, получают термодинамическую шкалу, поскольку температуре тройной точки приписывается значение, равное 273,16 К.

Существуют две международные температурные шкалы — Кельвина (К) и Цельсия (С). Температура по шкале Цельсия получается из температуры по шкале Кельвина вычитанием из последней 273,15 К.

Точные измерения температуры методом газовой термометрии требуют много труда и времени. Поэтому в 1968 была введена Международная практическая температурная шкала (МПТШ). Пользуясь этой шкалой, термометры разных типов можно градуировать в лаборатории. Данная шкала была установлена при помощи платинового термометра сопротивления, термопары и радиационного пирометра, используемых в температурных интервалах между некоторыми парами постоянных опорных точек (температурных реперов). МПТШ должна была с наибольшей возможной точностью соответствовать термодинамической шкале, но, как выяснилось позднее, ее отклонения весьма существенны.

Температурная шкала Фаренгейта. Температурную шкалу Фаренгейта, которая широко применяется в сочетании с британской технической системой единиц, а также в измерениях ненаучного характера во многих странах, принято определять по двум постоянным опорным точкам — температуре таяния льда (32° F) и кипения воды (212° F) при нормальном (атмосферном) давлении. Поэтому, чтобы получить температуру по шкале Цельсия из температуры по шкале Фаренгейта, нужно вычесть из последней 32 и умножить результат на 5/9.

Единицы теплоты. Поскольку теплота есть одна из форм энергии, ее можно измерять в джоулях, и эта метрическая единица была принята международным соглашением. Но поскольку некогда количество теплоты определяли по изменению температуры некоторого количества воды, получила широкое распространение единица, называемая калорией и равная количеству теплоты, необходимому для того, чтобы повысить температуру одного грамма воды на 1° С. В связи с тем что теплоемкость воды зависит от температуры, пришлось уточнять величину калории. Появились по крайней мере две разные калории — <термохимическая> (4,1840 Дж) и <паровая> (4,1868 Дж). <Калория>, которой пользуются в диететике, на самом деле есть килокалория (1000 калорий). Калория не является единицей системы СИ, и в большинстве областей науки и техники она вышла из употребления.

Электричество и магнетизм. Все общепринятые электрические и магнитные единицы измерения основаны на метрической системе. В согласии с современными определениями электрических и магнитных единиц все они являются производными единицами, выводимыми по определенным физическим формулам из метрических единиц длины, массы и времени. Поскольку же большинство электрических и магнитных величин не так-то просто измерять, пользуясь упомянутыми эталонами, было сочтено, что удобнее установить путем соответствующих экспериментов производные эталоны для некоторых из указанных величин, а другие измерять, пользуясь такими эталонами.

Единицы системы СИ. Ниже дается перечень электрических и магнитных единиц системы СИ.

Ампер, единица силы электрического тока, — одна из шести основных единиц системы СИ. Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины с ничтожно малой площадью кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 10^—7 Н.

Вольт, единица разности потенциалов и электродвижущей силы. Вольт — электрическое напряжение на участке электрической цепи с постоянным током силой 1 А при затрачиваемой мощности 1 Вт.

Кулон, единица количества электричества (электрического заряда). Кулон — количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника при постоянном токе силой 1 А за время 1 с.

Фарада, единица электрической емкости. Фарада — емкость конденсатора, на обкладках которого при заряде 1 Кл возникает электрическое напряжение 1 В.

Генри, единица индуктивности. Генри равен индуктивности контура, в котором возникает ЭДС самоиндукции в 1 В при равномерном изменении силы тока в этом контуре на 1 А за 1 с.

Вебер, единица магнитного потока. Вебер — магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре, имеющем сопротивление 1 Ом, протекает электрический заряд, равный 1 Кл.

Тесла, единица магнитной индукции. Тесла — магнитная индукция однородного магнитного поля, в котором магнитный поток через плоскую площадку площадью 1 м², перпендикулярную линиям индукции, равен 1 Вб.

Практические эталоны. На практике величина ампера воспроизводится путем фактического измерения силы взаимодействия витков провода, несущих ток. Поскольку электрический ток есть процесс, протекающий во времени, эталон тока невозможно сохранять. Точно так же величину вольта невозможно фиксировать в прямом соответствии с его определением, так как трудно воспроизвести с необходимой точностью механическими средствами ватт (единицу мощности). Поэтому вольт на практике воспроизводится с помощью группы нормальных элементов. В США с 1 июля 1972 законодательством принято определение вольта, основанное на эффекте Джозефсона на переменном токе (частота переменного тока между двумя сверхпроводящими пластинами пропорциональна внешнему напряжению).

Свет и освещенность. Единицы силы света и освещенности нельзя определить на основе только механических единиц. Можно выразить поток энергии в световой волне в Вт/м², а интенсивность световой волны — в В/м, как в случае радиоволн. Но восприятие освещенности есть психофизическое явление, в котором существенна не только интенсивность источника света, но и чувствительность человеческого глаза к спектральному распределению этой интенсивности.

Международным соглашением за единицу силы света принята кандела (ранее называвшаяся свечой), равная силе света в данном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частоты 540 10¹² Гц (l = 555 нм), энергетическая сила светового излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. Это примерно соответствует силе света спермацетовой свечи, которая когда-то служила эталоном.

Если сила света источника равна одной канделе во всех направлениях, то полный световой поток равен 4p люменов. Таким образом, если этот источник находится в центре сферы радиусом 1 м, то освещенность внутренней поверхности сферы равна одному люмену на квадратный метр, т.е. одному люксу.

Рентгеновское и гамма-излучение, радиоактивность. Рентген (Р) — это устаревшая единица экспозиционной дозы рентгеновского, гамма- и фотонного излучений, равная количеству излучения, которое с учетом вторичноэлектронного излучения образует в 0,001 293 г воздуха ионы, несущие заряд, равный одной единице заряда СГС каждого знака. В системе СИ единицей поглощенной дозы излучения является грэй, равный 1 Дж/кг. Эталоном поглощенной дозы излучения служит установка с ионизационными камерами, которые измеряют ионизацию, производимую излучением.

Кюри (Ки) — устаревшая единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Кюри равен активности радиоактивного вещества (препарата), в котором за 1 с происходит 3,700 10¹⁰ актов распада. В системе СИ единицей активности изотопа является беккерель, равный активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит один акт распада. Эталоны радиоактивности получают, измеряя периоды полураспада малых количеств радиоактивных материалов. Затем по таким эталонам градуируют и поверяют ионизационные камеры, счетчики Гейгера, сцинтилляционные счетчики и другие приборы для регистрации проникающих излучений.

Что такое единица силы в системе СИ?

Международная система единиц (СИ) широко используется в торговле, науке и технике

Единицей силы в системе СИ является ньютон, символ N. Базовые единицы, относящиеся к силе:

• Метр, единица длины — условное обозначение м
• Килограмм, единица массы — условное обозначение кг
• Секунда, единица времени — символ с

Сила определяется как скорость изменения количества движения.Для неизменной массы это эквивалентно ускорению массы x.
Итак, 1 Н = 1 кг м / с ^-2 , или 1 кг м / с ² .

Исторически сложилось так, что существовало множество единиц силы и коэффициентов пересчета. Некоторые из них приведены в таблице ниже. Точные преобразования выделены жирным шрифтом, остальные указаны до семи значащих цифр.

Единица	Символ	Эквивалентное значение SI
дин	дин	10.0 мкН
зерно-сила	гр	635,460 2 мкН
грамм-сила	gf	9.806 65 мН
фунтов	pdl	138.255 0 мН
унция-сила (avdp)	унций	278,013 9 мН
фунт-сила	фунтов	4.448 222 N
кгс	кгс	9.806 65 №
килопонд	кп	9.806 65 №
sthène	sthène	1.0 кН
тысяч фунтов (= 1000 фунтов-силы)	кип	4.448 222 кН
Тонна сила США (= 2000 фунтов-силы) (короткая)	тс (США)	8,896 443 кН
тонна сила (= 1000 кгс) (метрическая система)	тс	9.806 65 кН
Великобритания тонна-сила (= 2240 фунт-сила) (длинный)	тс (Великобритания)	9.964 016 кН

Система СИ поощряет использование сокращенных форм для больших и малых чисел. Префиксы SI представляют собой кратные 10 ³ или 10 ^‑3 .

Возможно вам понравится

Единицы СИ

Реализация счетчика

Измерения жизни

Ньютон | Единицы измерения Wiki

На этой странице используются материалы из англоязычной Википедии .Оригинальная статья была в Ньютоне (единица). Список авторов можно увидеть на страницах истории . Как и в случае с Вики-сайтом «Единицы измерения», текст Википедии доступен по лицензии Creative Commons, см. Wikia: Licensing.

ньютон (обозначение: N ) — производная единица силы в системе СИ. Он назван в честь Исаака Ньютона в знак признания его работы по классической механике, в частности второго закона движения Ньютона.

Определение []

Ньютон — это единица силы в системе СИ; он равен величине чистой силы, необходимой для ускорения массы в один килограмм со скоростью один метр в секунду в квадрате.Второй закон движения Ньютона гласит: F = мА , умножение м (кг) на a (м / с ² ). Следовательно, Ньютон равен: ^[1]

N = ньютон

кг = килограмм

м = метр

с = секунда

При анализе размеров:

где

M = Масса

L = длина

T = Время

Примеры []

• 1 Н — сила притяжения Земли на массу около 100 г = ( ¹ ∕ _9.81 кг).
• На поверхности Земли масса в 1 кг оказывает силу приблизительно 9,8 Н [вниз] (или 1,0 килограмм-сила; 1 кгс = 9,80665 Н по определению). Примерное значение 1 кгс, соответствующего 10 Н (1 деканьютон или даН), иногда используется как практическое правило в повседневной жизни и в технике.
• Сила притяжения Земли на (= вес) человека массой 70 кг составляет примерно 686 Н.
• Скалярное произведение силы и расстояния — это механическая работа.Таким образом, в единицах СИ сила в 1 Н, приложенная на расстоянии 1 м, составляет 1 Н · м работы. Теорема работы-энергии утверждает, что работа, выполняемая над телом, равна изменению энергии тела. 1 Н · м = 1 Дж (джоуль), единица энергии в системе СИ.
• Обычно силы выражаются в килоньютонах или кН, где 1 кН = 1000 Н.

Общее использование килоньютонов в строительстве []

килоньютон часто используется для определения значений безопасности крепежных элементов, анкеров и прочего в строительной отрасли.Они также часто используются в спецификациях для оборудования для скалолазания. Безопасные рабочие нагрузки как при растяжении, так и при измерении сдвига могут быть указаны в килоньютонах. Машины для литья под давлением, используемые для производства пластмассовых деталей, классифицируются по килоньютонам (т. Е. Величине зажимного усилия, которое они прикладывают к форме).

На поверхности Земли 1 кН составляет примерно 101,97162 килограмм-сила нагрузки, но умножение значения килоньютона на 100 (т. Е. Использование немного консервативного и более простого для расчета значения) является хорошим практическим правилом. ^{[2] [3]}

Коэффициенты пересчета []

Единицы силы

v · d · e	ньютон (единица СИ)	дин	килограмм-сила, килопонд	фунт-сила	фунтов стерлингов
1 н.	≡ 1 кг · м / с²	= 10 5 дин	≈ 0,10197 кгс	≈ 0.22481 фунт F	≈ 7,2330 фунтов на кв. Дюйм
1 дин.	= 10 −5 Н	≡ 1 г · см / с²	≈ 1.0197 × 10 −6 кп	≈ 2,2481 × 10 −6 фунтов F	≈ 7,2330 × 10 −5 pdl
1 кп.	= 9,80665 Н	= 980665 дин	≡ г n · (1 кг)	≈ 2,2046 фунта F	≈ 70.932 лей
1 фунт F	≈ 4,448222 Н	≈ 444822 дин	≈ 0,45359 кгс	≡ г n · (1 фунт)	≈ 32,174 фунтов на кв. Дюйм
1 лей	≈ 0,138255 Н	≈ 13825 дин	≈ 0,014098 кПа	≈ 0,031081 фунта F	≡ 1 фунт · фут / с²
Значение г n , используемое в официальном определении килограмма-силы, используется здесь для всех гравитационных единиц.

См. Также []

Список литературы []

Шаблон: Навигационная система единиц СИ

Измерение силы

Сила и ее последствия Сила — это величина, способная изменить размер, форму или движение объекта. Это векторная величина, поэтому она имеет как направление, так и величину.В системе СИ величина силы измеряется в единицах, называемых ньютонами, а в британско-американской системе — в фунтах. Если тело находится в движении, энергия этого движения может быть определена количественно как импульс объекта, произведение его массы и скорости. Если тело может двигаться свободно, действие силы изменит его скорость. В природе есть четыре основных силы: гравитационная, магнитная, сильная ядерная и слабая ядерная. Самая слабая из четырех — гравитационная сила.Его также легче всего наблюдать, потому что он действует на все материи и всегда привлекателен, имея при этом бесконечный диапазон. Его притяжение уменьшается с расстоянием, но его всегда можно измерить. Следовательно, позиционное «равновесие» тела может быть достигнуто только тогда, когда гравитационное притяжение уравновешивается другой силой, такой как восходящая сила, действующая на наши ступни земной поверхностью. Рисунок 1-3: Атмосферный эталонный манометр Давление — это соотношение между силой, действующей на поверхность, и площадью этой поверхности.Давление измеряется в единицах силы, разделенных на площадь: фунтов на квадратный дюйм (psi) или, в системе СИ, в ньютонах на квадратный метр или паскалях. Когда к объекту прикладывается внешнее напряжение (давление) с намерением вызвать уменьшение его объема, этот процесс называется сжатием. Большинство жидкостей и твердых тел практически несжимаемы, а газы — нет. Первый закон газа, называемый законом Бойля, гласит, что давление и объем газа обратно пропорциональны друг другу: PV = k, где P — давление, V — объем, а k — константа пропорциональности.Второй газовый закон, закон Чарльза, гласит, что объем заключенного газа прямо пропорционален его температуре: V = kT, где T — его абсолютная температура. И, согласно Третьему закону газа, давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре: P = kT. Рисунок 1-4: Гибкие соединения тензодатчиков Объединение этих трех соотношений дает закон идеального газа: PV = kT.Это приблизительное соотношение справедливо для многих газов при относительно низких давлениях (не слишком близко к точке, где происходит сжижение) и высоких температурах (не слишком близко к точке, где неизбежна конденсация).

СИ Единицы давления | Введение в химию

Цель обучения

• Распознавать взаимосвязь между производными и основными единицами СИ

---

Ключевые моменты

• Международная система единиц (СИ) является основой современной метрической системы.Все единицы СИ могут быть производными от семи основных единиц СИ.
• Диапазоны конкретных единиц обозначаются положительными или отрицательными кратными степеням десяти (например, 10 ² , 10 ^-2 и т. Д.).
• Давление — эффект силы, приложенной к поверхности — является производной единицей, полученной путем объединения основных единиц.
• Единицей давления в системе СИ является паскаль (Па), определяемый как сила, равная одному Ньютону на квадратный метр.
• Преобразование между атм, Па и торр выглядит следующим образом: 1 атм = 101325 Па = 760 торр.
• Стандартизированная система префиксов указывает доли и кратные метрических единиц (например, милли-, мега-).

---

Условия

• барометр для измерения атмосферного давления
• Давление — величина силы, приложенной к данной области, деленная на ее размер.
• паскалин в Международной системе единиц, производная единица давления и напряжения, равная одному ньютону на квадратный метр; символ: Pa
• Ньютон в Международной системе единиц, производная единица силы; сила, необходимая для ускорения массы в один килограмм на один метр в секунду в секунду; символ: N
• Международная система единиц — основа метрической системы; SI, от французской Système international d’unités; метрические измерения производятся от семи основных единиц и кратны десяти

---

Единицы СИ

Международная система единиц (сокращенно SI от французского Système International d’Unités) является основой метрической системы.СИ была создана в 1960 году и основана на системе метр-килограмм-секунда, а не на системе сантиметр-грамм-секунда. Единицы делятся на два класса: базовые единицы и производные единицы. Существует семь основных единиц, каждая из которых представляет собой физическую величину разного типа.

Базовые единицы СИ Семь основных единиц СИ.

Производные единицы

Производные единицы не ограничены по количеству и образуются путем умножения и деления семи основных единиц и других производных единиц; Например, производная единица скорости в системе СИ — метр в секунду, м / с.{-2} [/ латекс]

В химии более принято выражать давление в атмосферных единицах или торр:

1 атм = 101325 Па = 760 торр [латекс] \ приблизительно [/ латекс] 760 мм рт. Ст.

Торр и миллиметры ртутного столба (мм рт. Ст., Определяемые как разница в один миллиметр в высоте ртутного барометра при 0 ° C) почти эквивалентны. Еще одна единица измерения давления, используемая в метеорологии, — это бар:

.

1 бар = 105 Н / м ² = 750,06 торр = 0,987 атм.

Поскольку измеряемые величины могут иметь такой широкий диапазон, была установлена ​​стандартизированная система префиксов.

Стандартные префиксы для единиц СИ К имени единицы может быть добавлен префикс, чтобы описать кратность исходной единицы.

Это позволяет нам легко записывать очень маленькие и очень большие числа, такие как 1 мПа (миллипаскаль, 10 ^-3 ) или 1 ГПа (гигапаскаль, 10 ⁹ , e.).

Давление может быть представлено множеством различных единиц и префиксов. При выполнении расчетов давления важно убедиться, что все размеры указаны в одной системе единиц.

Пример 1

В данный день атмосферное давление составляет 770 мм рт.Какое давление в паскалях?

[латекс] \ text {770 мм рт. Ст.} \ Times \ frac {\ text {101,3 Па}} {\ text {760 мм рт. Ст.}} = \ Text {102,6 Па} [/ латекс]

Давление 102,6 Па.

Давление газа: основы — YouTube Что означает давление? Как возникает давление газа? Как можно измерить давление? манометр барометр мм рт. ст. атм кПа единицы кинетическая молекулярная теория

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Что такое измеритель силы?

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор: Кевин Бек

Вы, несомненно, слышали слово «сила», используемое разными способами, большинство из них либо неточно определено («силовое поле», «сила магнитного поля»). поле «) или не имеющее отношения к физической науке (» игра силы «,» боевая сила «).

Сила в физике — это все, что действует для ускорения чего-либо с массой. Существует ряд уравнений, связывающих силу с другими величинами, такими как работа, давление и энергия, но самым основным является F = ma , в котором говорится, что масса м испытывает ускорение a При воздействии на него чистой силы F , действующей в заданном направлении с заданной величиной.

Поскольку знание конкретных значений сил важно в машиностроении и других отраслях промышленности во всем мире, инструменты для точного определения силы легко получить.

Единицы силы

В системе СИ (метрическая) единица силы — ньютон (Н), а единицы массы и ускорения в системе СИ — килограммы (кг) и метры в секунду в квадрате (м / с ² ) . Таким образом, N является производной единицей и переводится в кг м / с ² .

Поскольку любое гравитационное поле имеет тенденцию ускорять все массы в пределах его досягаемости, результатом является то, что люди в обиходе называют весом.Таким образом, весы для домашнего хозяйства или оздоровительного клуба — это своего рода измеритель силы, потому что, хотя он отображает вашу массу в килограммах (или ваш эквивалентный вес в фунтах), на самом деле измеряет ваш вес в результате силы тяжести, на Земле равно 9,81 м / с ² .

Закон Гука

Большинство измерителей силы, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, используют принцип, называемый законом Гука, названным в честь Роберта Гука, чья работа в 1600-х годах охватывала физику, химию, биологию и практически все другие области исследований во время этого время стремительного научного прогресса.

Закон гласит, что сила, необходимая для растяжения упругого материала (например, пружины) на заданное расстояние, пропорциональна расстоянию, на которое пружина вытягивается из точки равновесия:

Отрицательный знак означает, что сила противодействует Растяжение, равное по величине, но прямо противоположное по расстоянию.

Применение закона Гука Помимо измерителя силы

Закон Гука применялся во всех областях инженерии и строительства, которые вы можете назвать или даже представить.На заре создания часов пружины были необходимы для обеспечения точной работы, поскольку хронометраж в 17 и 18 веках еще не был вопросом синхронизации GPS.

Закон Гука применялся при создании манометров (манометров), оборудования в мире акустики и сейсмичности, а также, по мере развития 21 века, в приложениях нанотехнологий. Но его полезность в простом измерителе силы, пожалуй, самый простой способ объяснить это даже сегодня.

Force Meter: Spring Meter

Закон Гука можно применить к пружине на горизонтальной поверхности, так что сила, действующая на объект под действием силы тяжести, уравновешивается направленной вверх силой поверхности (нормальная сила).Если усилие, необходимое для растяжения пружины 1,5 м, составляет 300 Н, вы можете рассчитать k по закону Гука, жесткость пружины :

F = -kx \ подразумевает 300 \ text {N} = k (1.5 \ text {m}) \ подразумевает k = 200 \ text {N / m}

Измеритель силы вместо этого представляет собой вертикальную конструкцию и имеет пружину, которая откалибрована таким образом, что масса, подверженная воздействию Земли сила тяжести переместит пружину вниз из ее положения покоя (равновесия) на известную фиксированную величину. Таким образом, известно, что масса 10 кг имеет вес (1 кг) (9.81 м / с ² ) = 98,1 Н, и измеритель силы может быть промаркирован в соответствии с этим принципом.

Обратите внимание, что для того, чтобы растянуть пружину или любой упругий объект на удвоенное расстояние, на которое он уже был растянут, необходимо приложить удвоенную силу и так далее, как диктуется законом Гука. На самом деле ни один материал не является идеально эластичным, и все пружины ломаются, либо «изнашивая», либо травматически ломаясь при достаточном напряжении или деформации.

Масса, вес, плотность

Вес объекта определяется как сила тяжести на объекте и может быть рассчитана как масса, умноженная на ускорение свободного падения, w = mg.Поскольку вес — это сила, ее единицей СИ является ньютон. Для объекта, находящегося в свободном падении, когда на него действует только сила тяжести, выражение для веса следует из второго закона Ньютона. Вы можете спросить, как и многие, «Почему вы умножаете массу на ускорение свободного падения, когда масса покоится на столе?». Значение g позволяет определить чистую силу тяжести, если составляет в свободном падении, а чистая сила тяжести равна весу.Другой подход состоит в том, чтобы рассматривать «g» как меру интенсивности гравитационного поля в ньютонах / кг в вашем местоположении. Вы можете рассматривать вес как меру массы в кг, умноженную на интенсивность гравитационного поля, 9,8 Н / кг при стандартных условиях. Данные можно ввести в любое из полей ниже. Затем щелкните за пределами поля, чтобы обновить другие количества. У поверхности Земли, где g = 9,8 м / с 2 : Килограмм — это единица массы в системе СИ и почти повсеместно используемая стандартная единица массы.Соответствующая единица измерения силы и веса в системе СИ — это Ньютон, при этом 1 килограмм весит 9,8 Ньютона при стандартных условиях на поверхности Земли. Однако в обычных единицах США фунт является единицей силы (и, следовательно, веса). Фунт — широко используемая единица измерения в торговле. Использование фунтовой силы ограничивает единицу массы неудобно большой единицей измерения, называемой «снарядом». Не рекомендуется использовать эту единицу, и настоятельно рекомендуется использование исключительно единиц СИ для всей научной работы.

Индекс А как насчет состояния невесомости?

Что измеряется и о чем следует сообщать?

Много лет назад орнитологи взвешивали птицу, помещая ее на весы и считывая вес птицы на весах в граммах. Шардин (1986: 832), однако, предложил, чтобы «термин масса использовался вместо веса», потому что «хотя весы измеряют вес, они обычно масштабируются таким образом, чтобы можно было непосредственно читать массу в граммах, а не силу в Ньютонах.С тех пор орнитологи называют вес птицы ее «массой». Есть основания полагать, что этот аргумент неверен.

Масса — внутреннее свойство материи и измеряется в килограммах. Масса птицы постоянна. 15-граммовая птица — это 15 грамм, независимо от того, измерена ли она на Земле, на Луне или Марсе. Вес — это мера силы тяжести на физическом объекте, измеряемая в ньютонах. Вес птицы массой 15 г зависит от величины действующей на нее гравитационной силы и будет значительно отличаться, если измерять, например, на Луне, а не на Земле.Точно так же международный прототип килограмма, хранящийся в Париже, весил бы иначе (в килограммах, как указано на шкале весов), если бы его измеряли на Луне.

Разница между весом и массой кажется очевидной. Почему должна быть путаница? Проблема в том, что слова «вес» и «масса» очень старые, каждое из них имеет несколько значений. Одно из значений слова «масса» — это «количество вещества», и количество вещества, которое у человека было в 1700-х годах, в основном для торговли на рынке, измерялось по весу с помощью весов или весов (в зернах, каратах, унциях экирдупуа). , тройские унции, фунты, камни, шекели и т. д.).В конце 1700-х годов король Людовик XVI и Национальное собрание Франции учредили комитет ученых для определения стандартов мер и весов. В конце концов комитет предложил, чтобы килограмм был весом одного кубического дециметра воды при температуре 4 ° C (Klein 1974). Впоследствии были построены весы для измерения количества вещества (то есть веса) в килограммах. Различие между массой и весом, которое мы сейчас проводим, не имело практического значения до конца 1800-х годов, и то только для физиков.Ньютон, как мера силы тяжести на определенное количество материи, даже не был предложен до 1904 года (Burchfield 1976) и не был принят физиками до гораздо позже (например, 12-е издание Справочника по химии и физике [ Hodgman and Lange 1927] определили «единицу веса» как «дин»). Ясно, что весы никогда не предназначались для измерения веса в ньютонах или динах. Шардин (1986), однако, заявил, что весы были масштабированы таким образом, чтобы можно было непосредственно считывать массу в граммах, а не силу в ньютонах, но это не так.Производители весов не масштабировали весы для считывания массы вместо ньютонов. После того, как в середине 20-го века были четко различимы килограммы массы и ньютоны силы, физики продолжили измерять вес физических тел в так называемых «плохих» единицах, килограммах-весе (кг-вес), которые были сокращены до «Килограммы» (кг). Например, согласно Роджерсу (1960: 124–125; курсив в оригинале),

Весы в первую очередь являются измерителями силы, но имеют градуировку в килограммах или фунтах.Пока мы имеем дело с силами в равновесии (например, в задачах с рычагами, кранами, шкивами и т. Д.), Мы можем держать их в «плохих» единицах, поскольку нас интересуют только отношения. Тем не менее, как напоминание о том, что они являются силовыми единицами, мы должны записывать их как кг-вес (= килограммы-вес), чтобы отличать их от простых килограммов, которые правильно используются для обозначения массы.

Мы знаем, что наши весы измеряют килограммы веса, а не килограммы массы, потому что масса в один килограмм возвращает показания разного веса в разных местах.Кроме того, по данным Национальной физической лаборатории Великобритании, «самый простой метод взвешивания — просто поместить образец для испытаний на весы и принять отображаемое значение за его вес» (Davidson et al. 2004: 4). Хотя массу птицы можно измерить, если нужно знать ее, этот метод «утомителен [и] сложен» (Rogers 1960).