kN en kg : pourquoi un kilonewton n'est pas un kilogramme
Un kilonewton est une force et un kilogramme une masse : à la lettre, les deux ne se convertissent pas. Tout le monde les convertit quand même, et sur Terre la réponse est 101,97 kilogrammes par kilonewton. Voici la division qui la produit, et le moment où elle cesse d'être vraie.
Une force et une masse ne sont pas la même grandeur
Le newton mesure une traction : un newton accélère un kilogramme d'un mètre par seconde carrée. Le kilogramme mesure de la matière, et il ne change pas quand on le monte en montagne ou qu'on l'emmène en orbite. Un convertisseur qui passerait de l'un à l'autre sans un mot cacherait une hypothèse au lieu de faire un calcul.
L'hypothèse est que la charge pend immobile à la surface de la Terre. Sous cette condition, et sous elle seule, une force a un poids en kilogrammes, et le raccourci porte un nom : le kilogramme-force, noté kgf, qui est exactement la traction d'un kilogramme sous la pesanteur normale.
La division, et le nombre à retenir
La pesanteur normale a été fixée par convention en 1901 à 9,80665 mètres par seconde carrée. Divisez les newtons par ce nombre et vous obtenez des kilogrammes-force. Un kilonewton vaut mille newtons : un kilonewton fait donc 101,97 kilogrammes, à peu près un dixième de tonne.
Lue à l'envers, la même division répond à la question que les gens tapent vraiment : 100 newtons font 10,2 kilogrammes, et une charge annoncée à 50 kN retient un peu plus de cinq tonnes. La version approchée, un kilonewton pour cent kilogrammes, est 2 pour cent trop basse : acceptable sur un croquis, pas sur une marge de sécurité.
Où le raccourci tient, et où il casse
La pesanteur n'est pas la même partout sur Terre, mais elle varie peu : 9,780 à l'équateur, 9,832 aux pôles, un demi pour cent d'écart. Pour une grue, un palan, un point d'ancrage d'escalade ou une cheville arrachée du béton, le chiffre de 101,97 est plus précis que la charge ne sera jamais mesurée.
Il casse en deux endroits. Une charge que l'on accélère tire plus fort que son propre poids, et c'est pourquoi un accessoire de levage porte une charge maximale d'utilisation très inférieure à sa force de rupture. Et la pesanteur ailleurs ne vaut pas 9,80665 : le même kilonewton retient six fois plus de masse sur la Lune, et plus rien en chute libre, où la masse est inchangée et la force affiche zéro.
kn en minuscules est un nœud, pas un kilonewton
Les deux symboles ne diffèrent que par une majuscule, et presque personne ne la tape. kN avec un N majuscule est le kilonewton, une force. kn en minuscules est le nœud, un mille marin par heure, une vitesse, et un champ de recherche doit deviner lequel était visé.
Si vous veniez pour une vitesse de bateau, le nœud a sa propre page : un nœud vaut 1,852 kilomètre par heure exactement, parce que le mille marin est défini à 1852 mètres. Si vous veniez pour une charge admissible, vous êtes au bon endroit.
Kilonewtons, et la masse qu'ils retiennent sous la pesanteur normale
| Force | Masse sur Terre |
|---|---|
| 1 kN | 101,97 kg |
| 2 kN | 203,94 kg |
| 5 kN | 509,86 kg |
| 10 kN | 1 019,72 kg |
| 14 kN | 1 427,60 kg |
| 50 kN | 5 098,58 kg |
| 100 kN | 10 197,16 kg |
Chaque ligne divise la force par 9,80665. Sur un autre astre, ou sur une charge que l'on accélère, la seconde colonne ne vaut plus.
Questions fréquentes
Combien de kg fait 1 kN ?
1 kN fait 101,97 kg sur Terre, ou 101,97 kgf pour être exact. Le chiffre vient de la division de 1000 newtons par la pesanteur normale de 9,80665.
Combien de kg font 100 newtons ?
100 N font 10,2 kg. La même division s'applique : 100 divisé par 9,80665 donne 10,197 kilogrammes-force, ce qu'une balance placée sous la charge afficherait comme 10,2 kg.
kn et kg, est-ce la même chose ?
Non. Un kilonewton est une force et un kilogramme une masse, et l'un ne devient l'autre qu'en supposant la pesanteur normale sur Terre. Attention aussi à la majuscule : kn en minuscules est le nœud, une vitesse de 1,852 km/h.