kN na kg: dlaczego kiloniuton to nie kilogram
Kiloniuton to siła, a kilogram to masa, więc ściśle biorąc jedno w drugie się nie przelicza. Wszyscy i tak to robią, a na Ziemi odpowiedź brzmi 101,97 kilograma na kiloniuton. Oto dzielenie, które ją daje, i moment, w którym przestaje być prawdziwe.
Siła i masa to nie ta sama wielkość
Niuton mierzy ciąg: jeden niuton nadaje jednemu kilogramowi przyspieszenie jednego metra na sekundę do kwadratu. Kilogram mierzy materię i nie zmienia się, gdy wniesiesz go na górę albo wyślesz na orbitę. Przelicznik, który zamieniałby jedno w drugie bez słowa, ukrywałby założenie zamiast liczyć.
Założenie brzmi: ładunek wisi nieruchomo na powierzchni Ziemi. Tylko pod tym warunkiem siła ma ciężar wyrażony w kilogramach, a skrót ma własną nazwę: kilogram-siła, zapisywany kgf, czyli dokładnie ciąg jednego kilograma przy normalnym przyspieszeniu ziemskim.
Dzielenie i liczba, którą warto zapamiętać
Normalne przyspieszenie ziemskie ustalono umownie w 1901 roku na 9,80665 metra na sekundę do kwadratu. Podziel niutony przez tę liczbę, a otrzymasz kilogramy-siłę. Kiloniuton to tysiąc niutonów, więc jeden kiloniuton daje 101,97 kilograma, czyli mniej więcej jedną dziesiątą tony.
Czytane wstecz, to samo dzielenie odpowiada na pytanie, które ludzie naprawdę wpisują: 100 niutonów to 10,2 kilograma, a nośność podana jako 50 kN utrzymuje nieco ponad pięć ton. Wersja zgrubna, kiloniuton na sto kilogramów, jest o 2 procent za niska: wystarczy na szkicu, nie wystarczy przy zapasie bezpieczeństwa.
Gdzie skrót działa, a gdzie się łamie
Przyspieszenie ziemskie nie jest wszędzie takie samo, ale zmienia się niewiele: 9,780 na równiku, 9,832 na biegunach, pół procenta rozrzutu. Dla dźwigu, wciągnika, punktu asekuracyjnego czy kołka wyrwanego z betonu liczba 101,97 jest dokładniejsza, niż obciążenie zostanie kiedykolwiek zmierzone.
Łamie się w dwóch miejscach. Ładunek, który przyspiesza, ciągnie mocniej niż jego własny ciężar, i dlatego sprzęt do podnoszenia ma dopuszczalne obciążenie robocze dużo niższe od siły zrywającej. A gdzie indziej przyspieszenie nie wynosi 9,80665: ten sam kiloniuton utrzymuje na Księżycu sześć razy większą masę, a w swobodnym spadku żadnej, bo masa się nie zmienia, a siła pokazuje zero.
Małe kn to węzeł, a nie kiloniuton
Oba symbole różnią się jedną wielką literą, której prawie nikt nie wpisuje. kN z wielkim N to kiloniuton, czyli siła. kn małymi literami to węzeł, jedna mila morska na godzinę, czyli prędkość, a wyszukiwarka musi zgadnąć, o który chodziło.
Jeśli przyszedłeś po prędkość łodzi, węzeł ma własną stronę: jeden węzeł to dokładnie 1,852 kilometra na godzinę, bo milę morską zdefiniowano jako 1852 metry. Jeśli przyszedłeś po nośność, jesteś we właściwym miejscu.
Kiloniutony i masa, którą utrzymują przy normalnym przyspieszeniu
| Siła | Masa na Ziemi |
|---|---|
| 1 kN | 101,97 kg |
| 2 kN | 203,94 kg |
| 5 kN | 509,86 kg |
| 10 kN | 1019,72 kg |
| 14 kN | 1427,60 kg |
| 50 kN | 5098,58 kg |
| 100 kN | 10 197,16 kg |
Każdy wiersz dzieli siłę przez 9,80665. Na innym ciele niebieskim albo przy ładunku, który przyspiesza, druga kolumna przestaje obowiązywać.
Najczęstsze pytania
Ile kg to 1 kN?
1 kN to na Ziemi 101,97 kg, a dokładniej 101,97 kgf. Liczba bierze się z podzielenia 1000 niutonów przez normalne przyspieszenie 9,80665.
Ile kg to 100 niutonów?
100 N to 10,2 kg. Obowiązuje to samo dzielenie: 100 podzielone przez 9,80665 daje 10,197 kilograma-siły, co waga pod ładunkiem pokazałaby jako 10,2 kg.
Czy kn to to samo co kg?
Nie. Kiloniuton to siła, a kilogram to masa, i jedno staje się drugim tylko przy założeniu normalnego przyspieszenia na Ziemi. Uwaga też na wielką literę: małe kn to węzeł, prędkość 1,852 km/h.
Siła · Masa i waga · Węzeł