Справка по силе. Виды сил. Единицы измерения силы. Конвектор величин силы.
Поделиться ссылкой:
Для обозначения силы обычно используется символ F (от лат. fortis — сильный).
Сила является векторной величиной. Она характеризуется:
Также используют понятие линия действия силы, означающее проходящую через точку приложения силы прямую, вдоль которой направлена сила.
Согласно второму закону Ньютона, сила определяется по формуле:
-
- m — масса материальной точки;
- a — ускорение материальной точки (векторная величина);
- F — равнодействующая приложенных сил (векторная величина).
Перевод единиц измерения силы онлайн:
Калькулятор сил. Перевод единиц измерения силы (Н, кН, МН, гс, кгс, тс, дин и т.д.)
Введите силу (FF)
Результат перевода единиц измерения сил (FF)
Результаты работы калькулятора силы при переводе в другие единицы измерения силы:
Примеры результатов работы калькулятора силы:
Поделится ссылкой на расчет:
Единицы измерения:
- ньютон— единица измерения давления в СИ. Обозначение в России: Н; международное: N . Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе, в обозначение параметров оборудования, технических устройств, при разработке проектной и рабочей документации. ;
- грамм — сил — Обозначение в России: гс; международное: gf . В Российской Федерации единицы грамм-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области»;
- килограмм — сил — Обозначение в России: кгс; международное: kgf. Единица силы в системе единиц МКГСС. В Российской Федерации единицы килограмм-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области» ;
- тонн — сил — Обозначение в России: тс; международное: tf . Единица силы в системе единиц МКГСС. В Российской Федерации единицы тонн-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области»;
- дина — Обозначение в России: дин; международное: dyn. Единица силы в системе единиц СГС. Одна дина численно равна силе, которая сообщает телу массой в 1 грамм ускорение в 1 см/с². 1 дин = 1 г·см/с 2 = 10 -5 H = 1,0197·10 -6 кгс .
Перевод единиц измерения силы(в табличном виде):
Переводимые единицы силы | Перевод силы в единицы: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Н | гс | кгс | тс | дин | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Н | 1 | 102,0 |
Порядок единиц измерения | Единицы измерения | |
---|---|---|
Н | дин | |
10 | даН | дадин |
1 00 | ГНa | Гдин |
1 000 | кН | кдин |
10 000 | — | |
1 000 000 | МН | Мдин |
Виды силы (классификация сил).
Классификация сил по типу взаимодействия.
Воздействие всегда осуществляется посредством полей, создаваемых телами и воспринимаемых рассматриваемым телом. Различные взаимодействия сводятся к четырём фундаментальным:
-
- слабое ;
- электромагнитное;
- сильное;
- и, возможно, гравитационное.
Виды сил, используемые в расчетах:
-
- сила упругости (сила упругого сопротивления тела внешней нагрузке), F ;
В простейшем случае одномерных малых упругих деформаций формула для силы упругости имеет вид (по закону Гука):
F = k *Δ l , где k — жёсткость тела (коэффициент упругости), Δ l — удлинение (величина деформации). Жёсткость тела зависит от его формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.
-
- сила трения (сила сопротивления относительному перемещению контактирующих поверхностей тел. Зависит от шероховатости и электромагнитной природы материалов контактирующих поверхностей), F т р = F т р . m a x = μ N «>F т р ;
Сила трения пропорциональна силе нормальной реакции опоры ( F т р = F т р . m a x = μ N «> N ) и определяется по формуле:
F т р = F т р . m a x = μ N «> F т р = F т р . m a x = μ* N, где μ «> μ — коэффициент пропорциональности, который называется коэффициентом трения скольжения (зависит от материалов соприкасающихся тел и их свойств. Коэффициент трения скольжения — безразмерная величина, не превышающая единицы).
-
- сила сопротивления среды (сила, возникающая при движении твёрдого тела в жидкой или газообразной среде);
- сила нормальной реакции опоры (упругая сила, действующая со стороны поверхности опоры в направлении, перпендикулярном поверхности в данном месте), N;
-
-
- Определенной формулы силы реакции опоры не существует (из-за возможных многообразий системы взаимодействующих тел). Имеется методика, применяя которую, можно определить N для совершенно любой системы взаимодействующих тел. Методика определения величины N заключается в следующем:
- сначала записывают второй закон Ньютона для данной системы, учитывая все действующие в ней силы;
- находят результирующую проекцию всех сил на направление действия реакции опоры;
- решение полученного уравнения Ньютона на отмеченное направление приведет к искомому значению N.
- Определенной формулы силы реакции опоры не существует (из-за возможных многообразий системы взаимодействующих тел). Имеется методика, применяя которую, можно определить N для совершенно любой системы взаимодействующих тел. Методика определения величины N заключается в следующем:
- силы поверхностного натяжения (силы, возникающие на поверхности фазового раздела);
- силы Ван-дер-Ваальса (электромагнитные межмолекулярные силы, возникающие при поляризации молекул и образовании диполей. Вандерваальсовы силы быстро убывают с увеличением расстояния);
- вес тела (сила воздействия тела на опору или подвес, или другой вид крепления, препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести), Р;
-
Вес тела ( P ), покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести и определяется по формуле:
P = m*g , где m — масса тела, g — ускорение свободного ускорения.
Вес тела ( P ), при движении системы «тело» — «опора или подвес» относительно инерциальной системы отсчёта с ускорением w вес перестаёт совпадать с силой тяжести и определяется по формуле:
P = m*(g- w ) .
-
- трение покоя, трение сцепления (сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения);
- сила натяжения струны/троса/верёвки/каната (сила, действующая на физическое тело со стороны струны, направленная по направлению струны от точки закрепления струны к физическому телу, и по величине равная натяжению струны);
- сила Архимеда — на всякое тело, погружённое в покоящуюся жидкость (или газ), действует со стороны этой жидкости (или газа) выталкивающая сила, равная произведению плотности жидкости (или газа), ускорения свободного падения и объёма той части тела, которая погружена в жидкость (или газ). .
Выталкивающая сила (сила Архимеда), действующая на погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом:
F а = P ж = m ж ⋅ g или F а = ρ ж ⋅ V т ⋅ g , где m ж — масса жидкости; ρ ж — плотность жидкости; V т — объем погруженного в жикость тела; g — ускорений свободного падения (9,8 м/с 2 ).
Приборы измерения силы.
Динамометр – устройство, с помощью которого измеряется величина силы или момента силы.
Конвертер величин
Конвертер величин для перевода единиц измерения из одной величины в другую. С помощью конвертера можно быстро преобразовать различные физические величины и привести к требуемой единице измерения. Используя конвертер единиц не нужно знать формул или коэффициентов перевода, а достаточно ввести исходное значение и выбрать исходную и требуемую единицы измерения.
Удобный калькулятор единиц измерения будет полезен от школьника до профессионального инженера. Калькулятор позволяет преобразовывать наиболее часто встречающиеся единицы измерения разных стран, например, дюйм в см, см в дюймы, метры в футы, мили в км и так далее. Так же в конвертере величин присутствует перевод редко применяемых и совсем экзотических единиц измерения, для которых формулы перевода не всегда просто отыскать.
Длина, расстояние
Длина — это расстояние между двумя наиболее удаленными точками одного объекта. Обычно длина это наибольшая из трех физических характеристик объекта – длины, ширины, высоты.
Расстояние – это степень удаленности двух объектов друг от друга.
Измеряются длина и расстояние в системных единицах измерения – метр. Обозначение единиц измерения длины в СИ: м – русское, m – международное.
В системе СИ метр — это расстояние, пройденное светом в вакууме за время 1/299 792 458 секунд.
В различных сферах ряда государств применяются внесистемные единицы измерения длины, например: сантиметр, нанометр, фут, дюйм, ярд, миля и другие многочисленные единицы.
Такое многообразие связано с национальными система измерения различных государств, которые складывались столетиями, а иногда и тысячелетиями. С введением международной СИ, применение национальных единиц измерения не прекратилось, так как переход к международной СИ требует значительных финансовых и временных затрат.
К примеру, во многих англоязычных странах основной единицей измерения длины и расстояния, является дюйм, а система измерения называется не метрической, а дюймовой. Применение дюйма в качестве основной единицы сложилось исторически, и теперь быстро перейти на международную метрическую систему весьма затруднительно.
Применение внесистемных единиц измерения в различных областях науки и техники, связано с неудобством стандартных системных величин. Если к примеру речь идет о очень больших расстояниях, таких как объекты вселенной, то измерения расстояний в миллиардах километрах очень неинформативно и не удобно. Поэтому в астрономии более распространены единицы измерения – один световой год, парсек, астрономическая единица. А к примеру, в микромире наиболее удобно применять малые единицы измерения – микрон, нанометр.
Объём, вместимость
Объем – это пространство, занимаемое телом или веществом. Объем тела определяется его геометрическими характеристиками.
Измеряется объем в производных единицах измерения – метр в кубе или можно сказать по-другому – кубический метр. Обозначение единиц измерения объема в СИ: м 3 – русское, m 3 – международное.
Площадь
Площадь – это численная характеристика, характеризующая размер плоскости, ограниченной замкнутой геометрической фигурой.
Измеряется площадь в производных единицах измерения – метр в квадрате или можно сказать по другому – квадратный метр. Обозначение единиц измерения площади в СИ: м 2 – русское, m 2 – международное.
Плоский угол
Плоский угол – это характеристика геометрического объекта, имеющего одну общую точку, отражающая взаимное положение отрезков, исходящих из этой точки.
Измеряется плоский угол в производных единицах измерения – радиан. Обозначение единиц измерения площади в СИ: рад – русское, rad – международное.
Радиан – это угол, соответствующий дуге, длина которой равна её радиусу.
Перевод радиан в градусы:
1 рад × (180/π) ° = 57,296°
Время
Время – это величина, используемая для измерения временных отрезков, прошедших между двумя событиями.
Давление
Масса, вес
Масса — физическая характеристика тела, описывающая его гравитационные и инерционные свойства.
В классической физике, масса – это физическая характеристика, описывающая количества вещества или материи.
Измеряется масса в основных системны единицах измерения – килограмм. Обозначение единиц измерения массы в СИ: кг – русское, kg – международное.
Килограмм – единица измерения массы, равная расчетной величине, определяемой на основании постоянной Планка.
Постоянная Планка ℎ используемая для точного расчета килограмма, равна 6,626 070 15·10−34 кг·м−2·с−1;
Расчетное значение килограмма, взамен ранее использованного эталонного значения, вступает в силу в международной системе ИС с 20 мая 2019 года.
Момент силы (вращательный)
Мощность
Скорость
Скорость потока (массовая)
Скорость потока (объёмная)
Температура
Ускорение
Энергия, работа
Доли и проценты
Расход топлива
Приставки СИ
Приставки СИ (системы единиц) – это приставки перед названием или обозначением единиц измерения, которые кратны 10 и служат для сокращения количества нулей в числовом значении единицы измерения.
Международная система единиц содержит рекомендованные к применению приставки СИ, которые позволяют предоставлять числа в удобном для восприятия виде. Для больших значений предусмотрены кратные единицы, для малых – дольные.
Кратные единицы – это единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения.
Дольные единицы – это единицы, которые составляют долю от основной единицы.
Правила написания приставок СИ
Приставки СИ пишутся слитно с обозначением (кратким наименованием) основной единицы. Не допускается применение в одном обозначении величины двух или более приставок СИ (например: сантимилиметр).
Приставки СИ могут применяться как к основным единицам СИ, так и к производным единицам.
Примеры правильного написания:
1 см – один сантиметр (приставка с)
30 Мт – тридцать мегатонн (приставка М)
50 мкм – пятьдесят микрометров (приставка мк)
Кратные приставки
Десятичный множитель | Приставка | Обозначение | ||
---|---|---|---|---|
русская | международная | русское | международное | |
10 1 | дека | deca | да | da |
10 2 | гекто | hecto | г | h |
10 3 | кило | kilo | к | k |
10 6 | мега | mega | М | M |
10 9 | гига | giga | Г | G |
10 12 | тера | tera | Т | T |
10 15 | пета | peta | П | P |
10 18 | экса | exa | Э | E |
10 21 | зетта | zetta | З | Z |
10 24 | иотта | yotta | И | Y |
Дольные приставки
Десятичный множитель | Приставка | Обозначение | ||
---|---|---|---|---|
русская | международная | русское | международное | |
10 −1 | деци | deci | д | d |
10 −2 | санти | centi | с | c |
10 −3 | милли | milli | м | m |
10 −6 | микро | micro | мк | µ |
10 −9 | нано | nano | н | n |
10 −12 | пико | pico | п | p |
10 −15 | фемто | femto | ф | f |
10 −18 | атто | atto | а | a |
10 −21 | зепто | zepto | з | z |
10 −24 | иокто | yocto | и | y |
Кратные единицы измерения информации
наименование | значение | множитель | величина в байтах |
килобайт | 1024 1 | 2 10 | 1024 |
мегабайт | 1024 2 | 2 20 | 1 048 576 |
гигабайт | 1024 3 | 2 30 | 1 073 741 824 |
терабайт | 1024 4 | 2 40 | 1 099 511 627 776 |
петабайт | 1024 5 | 2 50 | 1 125 899 906 842 624 |
эксабайт | 1024 6 | 2 60 | 1 152 921 504 606 846 976 |
зеттабайт | 1024 7 | 2 70 | 1 180 591 620 717 411 303 424 |
иоттабайт | 1024 8 | 2 80 | 1 208 925 819 614 629 174 706 176 |
Международная система единиц (СИ)
Международная система единиц (СИ) – это совокупность основных и производных физических величин, принятая международным сообществом для количественной оценки физических процессов, явлений и характеристик различных объектов.
Основные принципы международной СИ:
- Основные единицы измерения описывают базовые характеристики физических величин, которые на прямую не зависят друг от друга.
- Производные единицы образуются из основных или производных единиц, путем преобразования с использование формул, отражающих зависимость одной величины от другой.
- При возможности, предпочтение должно отдаваться основным единицам измерения.
Единица измерения | Сокращенное обозначение | Размер единицы | ||
---|---|---|---|---|
русскими буквами | латинскими буквами | |||
Основные единицы | ||||
Длина | метр | м | m | |
Масса | килограмм | кг | kg | |
Время | секунда | сек | s | |
Сила электрического тока | ампер | А | A | |
Термодинамическая температура | Кельвин | K | K | |
Сила света | свеча | св | cd | |
Количество вещества | моль | моль | mol | |
Дополнительные единицы | ||||
Плоский угол | радиан | рад | rad | |
Телесный угол | стерадиан | стер | sr | |
Производные единицы | ||||
Площадь | квадратный метр | м 2 | m 2 | м 2 |
Объем | кубический метр | м 3 | m 3 | м 3 |
Частота | герц | гц | Hz | 1/сек |
Плотность (объемная масса) | килограмм на кубический метр | кг/м 3 | kg/m 3 | кг/м 3 |
Линейная скорость | метр в секунду | м/cек | m/s | м/сек |
Угловая скорость | радиан в секунду | рад/сек | rad/s | рад/сек |
Линейное ускорение | метр на секунду в квадрате | м/сек 2 | m/s 2 | м/сек 2 |
Угловое ускорение | радиан на секунду в квадрате | рад/сек 2 | rad/s | рад/сек 2 |
Сила | ньютон | н | N | кг×м/сек |
Давление (механическое напряжение) | ньютон на квадратный метр | н/м 2 | N/m 2 | н/м 2 |
Динамическая вязкость | ньютон–секунда на квадратный метр | н×сек/м 2 | N×s/m 2 | н×сек/м 2 |
Кинематическая вязкость | квадратный метр на секунду | м 2 /сек | m 2 /s | м 2 /сек |
Работа, энергия, количество теплоты | джоуль | дж | J | н×м |
Мощность | ватт | вт | W | дж/сек |
Количество электричества, электрический заряд | кулон | к | С | а×сек |
Электрическое напряжение, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила | вольт | в | V | вт/а |
Напряженность электрического поля | вольт на метр | в/м | V/m | в/м |
Электрическое сопротивление | ом | ом | Ω | в/а |
Электрическая емкость | фарада | ф | F | к/в |
Магнитный поток | вебер | вб | Wb | к×м |
Индуктивность | генри | гн | H | вб/а |
Магнитная индукция | тесла | тл | T | вб/м 2 |
Напряженность магнитного поля | ампер на метр | а/м | A/m | а/м |
Магнитодвижущая сила | ампер | а | А | а |
Световой поток | люмен | лм | lm | св×стер |
Яркость | свеча на квадратный метр или нит | св/м 2 или нт | cd/m 2 , nt | св/м 2 |
Освещенность | люкс | лк | lx | лк |
Термины и определения в СИ
Как пользоваться калькулятором величин
Для перевода единиц измерения, сначала выберите нужный раздел с необходимыми величинами. Затем введите в числовое поле, расположенное с левой стороны, значение переводимой величины. Из списка расположенного ниже левого числового поля, выберите единицу измерения из которой нужно перевести величину. Далее в аналогичном поле с правой стороны, выберете единицу измерения в которую нужно конвертировать величину и нажмите расположенную ниже кнопку «вычислить». При этом правое числовое поле заполнять не нужно.
В результате преобразования, в числовом поле с правой стороны появится требуемая величина в нужной вам единице измерения.
На картинке, приведен порядок действий с калькулятором величин. Для просмотра картинки, просто нажмите на неё левой кнопкой мыши или на экран, если это мобильное устройство.
Пример использования конвертера при переводе — дюйм см:
Нужно перевести 6 дюймов в сантиметры.
- выбираем нужный раздел «Длина расстояние»
- в левое числовое поле вводим значение 6
- выбираем снизу числового поля, в котором введено значение 6, из выпадающего списка — «дюйм (in)»
- в правом аналогичном выпадающем списке выбираем «сантиметр (см)»
- нажимаем кнопку «вычислить»
- получаем в правом числовом поле результат «15.24» см