وحدات القوة ومكافئاتها
| الوحدة | الرمز | بالنيوتن |
|---|---|---|
| نيوتن | N | 1 Nالوحدة الأساس |
| كيلونيوتن | kN | 1,000 N |
| كيلوغرام قوة | kgf | 9.80665 N |
| رطل قوة | lbf | 4.44822 N |
| داين | dyn | 0.00001 N |
| أوقية قوة | ozf | 0.278014 N |
| طن قوة | tf | 9,807 N |
الأسئلة الشائعة
كم نيوتن في الكيلوغرام؟
الكيلوغرام لا يحوي نيوتنات، فهو كتلة. غير أنه يزن 9.80665 نيوتن تحت الجاذبية القياسية، وهذا بالضبط مقدار الكيلوغرام قوة. فشخص كتلته 70 كيلوغراما يضغط على الأرض بـ 686.5 نيوتن. وعلى القمر تضغط الكتلة نفسها بـ 114 نيوتن فقط، أي السدس، مع أن كتلتها لم تتغير غراما واحدا.
لماذا يعرض الميزان كيلوغرامات؟
لأنه يقيس قوة ويقسمها على 9.80665 قبل أن يعرض النتيجة. فخلية الحمل لا تعرف إلا القوة التي تضغطها، والشاشة تفترض جاذبية الأرض. ولهذا ينحرف ميزان معاير في أوروبا انحرافا طفيفا عند خط الاستواء، حيث الجاذبية 9.78 مقابل 9.83 عند القطبين، ولأخطأ بمقدار ستة أضعاف على القمر.
هل يعطى عزم الربط بالنيوتن متر أم بالكيلوغرام قوة متر؟
بالنيوتن متر في كل وثيقة حديثة، لكن الأدلة القديمة وبعض العتاد الياباني والإيطالي لا تزال تستعمل الكيلوغرام قوة متر. فالوحدة الواحدة منه تساوي 9.80665 نيوتن متر: وعزم قدره 10 يتطلب 98 نيوتن متر. أما مفاتيح العزم الأمريكية فمدرجة بالرطل قدم، والرطل قدم 1.3558 نيوتن متر، فتكون 50 lbf·ft هي 67.8 نيوتن متر.
كم قوة رافعة سيارة سعتها 2 طن؟
19.6 كيلونيوتن. فحمولة الرافعة أو المكبس أو الرافعة السلسلية تحسب بالطن قوة، والطن قوة الواحد ألف كيلوغرام قوة، أي 9.80665 كيلونيوتن. فمكبس ورشة معلن عنه بعشرين طنا يولد إذن 196 كيلونيوتن. والفخ يأتي من أمريكا الشمالية، حيث يساوي الطن القصير بوصفه قوة 2000 رطل قوة، أي 8.896 كيلونيوتن: فمكبس 20 tons هناك لا يعطي سوى 178 كيلونيوتن، أي أقل بتسعة في المئة من نظيره الأوروبي عند الرقم نفسه.
لماذا نستطيع دفع سيارة لا نستطيع رفعها؟
لأن ما يمسكها ليس وزنها بل مقاومتها للتدحرج. فسيارة كتلتها 1500 كيلوغرام تزن 14.7 كيلونيوتن، غير أن واحدا إلى واحد ونصف في المئة من هذا الوزن يكفي على أرض مستوية وبإطارات جيدة النفخ لإبقائها متحركة، أي من 150 إلى 220 نيوتن، وهو جهد رفع 15 إلى 22 كيلوغراما. وتحريكها من السكون أشق من مواصلة دفعها. وعلى منحدر بخمسة في المئة يضاف خمسة في المئة من الوزن، أي 735 نيوتن، ولهذا تنطلق السيارة سيئة الفرملة وحدها ولا يدركها أحد.
النيوتن لم يتجاوز الخمسة والسبعين عاما
لم تحمل وحدة القوة اسمها إلا منذ 1948، حين سماها المؤتمر العام التاسع للأوزان والمقاييس. وقبل ذلك كان المهندسون يحسبون بالكيلوغرام قوة، ولهذا كتبت مخططات المصانع قبل الحرب بـ kgf بينما تكتب اليوم بـ N. والنيوتن ليس وحدة أساس بل تركيبا: كيلوغرام متر على الثانية تربيعا، أي القوة التي تسرع كيلوغراما بمتر في الثانية كل ثانية.
أما الداين فقد بقي حيث لا يتوقعه المرء. فهو عشرة ميكرونيوتن، ولا نفع له في الميكانيكا، غير أن التوتر السطحي لا يزال يقاس بالداين لكل سنتيمتر في الطباعة وفي معالجة الأغشية البلاستيكية. فعلى الغشاء أن يبلغ نحو ثمانية وثلاثين داينا لكل سنتيمتر كي يلتصق الحبر بدل أن يتحبب، وأقلام الاختبار التي تباع للمطابع تحمل هذا التدريج. والداين لكل سنتيمتر يساوي ميلينيوتن لكل متر: فالقيمة لم تتغير، وإنما صمدت لغة المهنة وحدها.