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

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 05:19

Jedinice mjerenja u fizici igraju važnu ulogu u rješavanju praktičnih problema. Zahvaljujući njima, moguće je utvrditi ispravnost dobijenog rezultata i razumjeti njegovu kvantitativnu vrijednost u poređenju sa poznatim standardom. Razmotrimo u članku šta je fizička veličina s jedinicom mjere njutn po metru.

Njutn je jedinica sile

Svaki student zna ko 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 naučnika. Stoga je međunarodna zajednica odlučila nazvati jedinicu sile Njutn (N). Jedan njutn je takva sila da, djelujući na tijelo težine 1 kilogram, govori ubrzanje od 1 m/s2.

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

Šta je njutn po metru?

Nakon upoznavanja pojma "njutn" kao jedinice za mjerenje sila, vratimo se na temu članka. Kolika je vrijednost njutna pomnoženog sa 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 rastojanje l, tada će proizvod ovih fizičkih veličina dati rad koji izvrši sila duž smjera kretanja.

Rad je energetska karakteristika, mjeri se u džulima (J). Jedan džul, u skladu sa definicijom rada, je energija koju će sila od 1 njutna potrošiti kada se tijelo pomjeri za 1 metar.

U zavisnosti od fizičkog procesa, 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 njena potencijalna energija u polju gravitacije. Drugi primjer: ljudi, primjenjujući stalnu silu, neko vrijeme guraju automobil. Dio utrošenog rada ide na savladavanje sile trenja kotrljanja i, kao rezultat, prelazi u toplinsku energiju, drugi dio ide na povećanje kinetičke energije vozila.

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

Momentsnaga

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 uglom prema vektoru l, što je udaljenost od tačke primjene sile do ose rotacije.

Uprkos činjenici da je moment sile opisan u jedinicama rada, nije. Naziva se i obrtnim momentom, jer pokazuje sposobnost vanjske sile da rotira sistem oko ose i da mu da ugaono ubrzanje. Ako se moment sile pomnoži sa uglom rotacije u radijanima, dobijamo rad. Jedinica mjere se neće promijeniti.

Jedinica pritiska

Kao dio teme članka, također ćemo razmotriti kako se tlak mjeri u fizici. Ljudi koji vole ovu nauku brzo će dati tačan odgovor, navodeći paskal kao jedinicu za mjerenje pritiska u SI. U problemima i praksi često se susreću i druge jedinice pritiska, koje su zgodne za upotrebu u svakom konkretnom slučaju. Dakle, rasprostranjeno: atmosfera, torr ili milimetar žive i bar. Svaki od njih je jedinstveno preveden u Pascal, koristeći odgovarajući faktor konverzije.

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

P=F / S

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

Jedan paskal je vrlo mala količina pritiska. Njegova vrijednost se može zamisliti ako uzmemo 100 mililitara destilovane vode i rasporedimo na površinu od 1 kvadratni metar. Na primjer, imajte na umu da je atmosferski pritisak na nivou mora približno 100.000 paskala.

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

Primjer problema

Potrebno je utvrditi kakav je rad izvršila gravitacija ako je tijelo palo sa 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 sa koje je tijelo palo, trebate koristiti formulu za ravnomjerno ubrzano kretanje bez početne brzine:

h=gt² / 2=9,815^{2 / 2=122,625 m}

Da biste obavili posao 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.