Ang mga yunit ng pagsukat sa pisika ay may mahalagang papel sa paglutas ng mga praktikal na problema. Salamat sa kanila, posible na matukoy ang kawastuhan ng resulta na nakuha at maunawaan ang dami ng halaga nito kumpara sa isang kilalang pamantayan. Isaalang-alang natin sa artikulo kung ano ang pisikal na dami na may yunit ng panukat na newton bawat metro.
Ang Newton ay isang yunit ng puwersa
Alam ng bawat mag-aaral kung sino si Isaac Newton at kung ano ang kontribusyon niya sa pagbuo ng mga klasikal na mekanika. Nang may ganap na katiyakan, masasabi nating ang dinamika, bilang isang sangay ng pisika na nag-aaral ng mga puwersa, ay ganap na binuo sa mga batas ng mahusay na siyentipikong Ingles. Samakatuwid, nagpasya ang internasyonal na komunidad na tawagan ang yunit ng puwersa na Newton (N). Ang isang newton ay isang puwersa na, na kumikilos sa isang katawan na tumitimbang ng 1 kilo, ay nagsasabi dito ng isang acceleration ng 1 m/s2.
Ang Newton ay ang pangunahing yunit ng puwersa ng ganap na anumang uri. Gayunpaman, hindi ito isa sa pitong batayang yunit ng internasyonal na sistema ng SI. Gaya noonsinabi, ito ay tinukoy sa pamamagitan ng 3 iba pang pangunahing konsepto - isang kilo (isang sukat ng masa), isang metro (isang sukat ng distansya sa espasyo) at isang segundo (isang sukat ng oras).
Ano ang newton bawat metro?
Pagkatapos makilala ang konsepto ng "newton" bilang isang yunit ng pagsukat ng mga puwersa, bumalik tayo sa paksa ng artikulo. Ano ang halaga ng isang newton na pinarami ng isang metro? Para sa mga hindi agad makasagot sa tanong na ibinigay, isulat natin ang operasyong ito sa anyong matematika:
A=Fl
Kung, bilang resulta ng puwersa F, ang katawan ay gumagalaw sa layo na l, ang produkto ng mga pisikal na dami na ito ay magbibigay ng gawaing ginawa ng puwersa sa direksyon ng paggalaw.
Ang trabaho ay isang katangian ng enerhiya, ito ay sinusukat sa joules (J). Ang isang joule, alinsunod sa kahulugan ng trabaho, ay ang enerhiya na gugugol ng puwersa ng 1 newton kapag gumagalaw ang isang katawan ng 1 metro.
Depende sa pisikal na proseso, ang gawaing ginugol sa mga gumagalaw na katawan ay maaaring ma-convert sa iba't ibang uri ng enerhiya. Halimbawa, kung ang isang construction crane ay nag-angat ng isang kongkretong slab, kung gayon ang potensyal na enerhiya nito sa larangan ng grabidad ay tumataas. Ang isa pang halimbawa: ang mga tao, na nag-aaplay ng patuloy na puwersa, itulak ang isang kotse nang ilang oras. Ang bahagi ng trabahong ginugol ay napupunta upang pagtagumpayan ang umiikot na friction force at, bilang isang resulta, napupunta sa thermal energy, ang isa pang bahagi ay napupunta upang mapataas ang kinetic energy ng sasakyan.
Kaya ang newton bawat metro ay isang yunit ng trabaho na tinatawag na joule.
Sandalilakas
Bukod sa trabaho, ginagamit din ang unit na ito para sukatin ang moment of force. Ang huli ay inilalarawan ng parehong formula tulad ng trabaho, gayunpaman, ang puwersa sa kasong ito ay nakadirekta sa ilang anggulo sa vector l, na ang distansya mula sa punto ng paglalapat ng puwersa hanggang sa axis ng pag-ikot.
Sa kabila ng katotohanan na ang sandali ng puwersa ay inilarawan sa mga yunit ng trabaho, hindi. Tinatawag din itong torque, dahil ipinapakita nito ang kakayahan ng isang panlabas na puwersa na paikutin ang sistema sa paligid ng isang axis at bigyan ito ng ilang angular acceleration. Kung ang sandali ng puwersa ay pinarami ng anggulo ng pag-ikot sa radians, pagkatapos ay makuha natin ang gawain. Hindi magbabago ang unit ng sukat.
Yunit ng presyon
Bilang bahagi ng paksa ng artikulo, isasaalang-alang din natin kung paano sinusukat ang presyon sa pisika. Ang mga taong mahilig sa agham na ito ay mabilis na magbibigay ng tamang sagot, na pinangalanan ang pascal bilang isang yunit para sa pagsukat ng presyon sa SI. Sa mga problema at sa pagsasanay, ang iba pang mga yunit ng presyon ay madalas na nakatagpo, na maginhawa upang gamitin sa bawat partikular na kaso. Kaya, laganap: kapaligiran, torr o milimetro ng mercury at bar. Bawat isa sa kanila ay natatanging isinalin sa Pascals, gamit ang naaangkop na conversion factor.
Isinasaalang-alang namin ang pressure sa loob ng saklaw ng artikulong ito dahil malapit itong nauugnay sa puwersa. Sa pamamagitan ng kahulugan, ang presyon ay isang dami na katumbas ng ratio ng puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito, iyon ay:
P=F / S
Mula sa pagkakapantay-pantay na ito nakakakuha tayo ng unitsukatin ang newton bawat metro kuwadrado (N/m2). Ang halaga ng 1 N/m2ay tinatawag na pascal pagkatapos ng French physicist na si Blaise Pascal, na nagdisenyo ng barometer at sumukat ng atmospheric pressure sa iba't ibang taas na may kaugnayan sa sea level.
Ang isang pascal ay napakaliit na halaga ng presyon. Maiisip ang halaga nito kung kukuha tayo ng 100 mililitro ng distilled water at ipamahagi ito sa isang lugar na 1 metro kuwadrado. Halimbawa, tandaan na ang atmospheric pressure sa sea level ay humigit-kumulang 100,000 pascals.
Para sa kapakanan ng pagkakumpleto, tandaan namin na ang mga dami na may yunit ng pagsukat na newton na pinarami ng metro kuwadrado ay hindi umiiral sa pisika.
Halimbawang problema
Kailangan upang matukoy kung anong gawain ang ginawa ng gravity kung ang katawan ay nahulog mula sa isang tiyak na taas patungo sa ibabaw ng lupa sa loob ng 5 segundo. Kunin ang timbang ng katawan na katumbas ng isang kilo.
Maaaring kalkulahin ang gravity gamit ang formula:
F=mg=19, 81=9, 81 H
Upang matukoy ang taas kung saan nahulog ang katawan, dapat mong gamitin ang formula para sa pare-parehong pinabilis na paggalaw nang walang paunang bilis:
h=gt2 / 2=9.8152 / 2=122.625 m
Para magawa ang gawain sa pamamagitan ng gravity, i-multiply ang F at h:
A=Fh=9.81122.625 ≈ 1203 J
Gravity ay gumawa ng positibong trabaho na humigit-kumulang 1200 newtons bawat metro, o 1.2 kilojoules.
