న్యూటన్ (ప్రమాణం)

న్యూటన్
One Newton, illustrated (transparent background).svg ఒక న్యూటన్ బలానికి దృశ్యరూప వివరణ
ప్రమాణం యొక్క సమాచారం
ప్రమాణ వ్యవస్థ	SI
ఏ బౌతికరాశికి ప్రమాణం	బలం
గుర్తు	N
Named after	సర్ ఐజాక్ న్యూటన్
ప్రమాణాల మధ్య సంబంధాలు
1 N in ...	... is equal to ...
SI ప్రాథమిక ప్రమాణాలు	1 kg⋅m⋅s−2
CGS ప్రమాణాలు	105 dyn
ఇంపీరియల్ ప్రమాణాలు	0.224809 lbf

న్యూటన్ (సంకేతం: N) అనేది అంతర్జాతీయ ప్రమాణాల వ్యవస్థ (SI)లో బలం యొక్క ప్రమాణం. SI ప్రాథమిక ప్రమాణాలు పరంగా దీన్ని 1 kg⋅m/s²గా వ్యక్తీకరిస్తారు. అంటే, ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశిని ప్రతి సెకనుకు ఒక మీటరు వేగవృద్ధితో కదిలించేందుకు అవసరమైన బలం ఒక న్యూటన్‌కు సమానం. ఈ ప్రమాణానికి ఐజాక్ న్యూటన్ గారి పేరు పెట్టబడింది. ఇది సాంప్రదాయ గతి శాస్త్రంలో, ముఖ్యంగా న్యూటన్ రెండవ చలన నియమంపై ఆయన చేసిన కృషికి గుర్తింపుగా నిర్ణయించబడింది.

నిర్వచనం

ఒక న్యూటన్‌ను 1 kg⋅m/s²గా నిర్వచిస్తారు (ఇది SI ప్రాథమిక ప్రమాణాల ఆధారంగా నిర్వచించబడిన ఒక ఉత్పన్న ప్రమాణం). అందువల్ల, ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశిని ప్రయోగించిన బలం దిశలో ప్రతి సెకనుకు ఒక మీటరు/సెకను² వేగవృద్ధితో కదిలించడానికి అవసరమైన బలం ఒక న్యూటన్‌గా పరిగణించబడుతుంది.

“మీటరు ప్రతి సెకను చదరానికి” అనే ప్రమాణాన్ని, ఒక వస్తువు యొక్క వేగం కాలానుగుణంగా మారే రేటును కొలిచే ప్రమాణంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. అంటే, ప్రతి సెకనుకు వేగం ఒక మీటరు/సెకను చొప్పున పెరగడం.

1946లో జరిగిన జనరల్ కాన్ఫరెన్స్ ఆన్ వెయిట్స్ అండ్ మెజర్స్ (CGPM) తీర్మానం 2 ప్రకారం, MKS ప్రమాణ వ్యవస్థలో బలం యొక్క ప్రమాణాన్ని ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశిని ప్రతి సెకనుకు ఒక మీటరు వేగవృద్ధితో కదిలించేందుకు అవసరమైన బలంగా ప్రమాణీకరించారు. 1948లో జరిగిన 9వ CGPM తీర్మానం 7 ద్వారా ఈ బలానికి న్యూటన్ అనే పేరును అధికారికంగా ఆమోదించారు. అనంతరం MKS వ్యవస్థ, ప్రస్తుత SI ప్రమాణ వ్యవస్థకు ఆదర్శ రూపంగా మారింది. ఈ విధంగా న్యూటన్, Système international d'unités (SI) లేదా అంతర్జాతీయ ప్రమాణ వ్యవస్థలో బలం యొక్క ప్రామాణిక ప్రమాణంగా స్థిరపడింది.

The newton is named after Isaac Newton. As with every SI unit named after a person, its symbol starts with an upper case letter (N), but when written in full, it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., newton becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles but is otherwise in lower case. న్యూటన్ అనే ప్రమాణానికి ఐజాక్ న్యూటన్ తో ఉన్న సంబంధం న్యూటన్ రెండవ చలన నియమం ద్వారా ఏర్పడింది. ఆ నియమం ప్రకారం, ఒక వస్తువుపై ప్రయోగించిన బలం, ఆ వస్తువు పొందే వేగవృద్ధికి నేరుగా అనుపాతంలో ఉంటుంది.$$F=ma,$$ఇక్కడ $m$ అనేది వేగవృద్ధి $a$ పొందుతున్న వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి. ద్రవ్యరాశికి SI ప్రమాణమైన కిలోగ్రాము (kg), దూరానికి మీటరు (m), కాలానికి సెకను (s)లను ఉపయోగించినప్పుడు, న్యూటన్ యొక్క SI నిర్వచనం 1 kg⋅m/s²గా వస్తుంది.

ఉదాహరణలు

భూమిపై సగటు గురుత్వాకర్షణ వద్ద (సాంప్రదాయంగా, $g_{\text{n}}$ = 9.80665 m/s²), ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశి సుమారు 9.81 N బలాన్ని ప్రయోగిస్తుంది.

• సుమారు 200 గ్రాముల బరువు గల ఒక సాధారణ ఆపిల్ భూమి ఉపరితలంపై సుమారు రెండు న్యూటన్‌ల బలాన్ని ప్రయోగిస్తుంది. దీనినే మనం ఆ ఆపిల్ యొక్క బరువుగా కొలుస్తాము. $0.200{\text{ kg}}\times 9.80665{\text{ m/s}}^{2}=1.961{\text{ N}}.$

• ఒక సగటు వయోజనుడు భూమిపై సుమారు 608 N బలాన్ని ప్రయోగిస్తాడు.

$62{\text{ kg}}\times 9.80665{\text{ m/s}}^{2}=608{\text{ N}}$ (ఇక్కడ 62 kg అనేది ప్రపంచవ్యాప్తంగా సగటు వయోజన ద్రవ్యరాశి.)

కిలో న్యూటన్‌లు

రాక్ క్లైంబింగ్లో ఉపయోగించే ఒక కరబైనర్. గేట్ మూసి ఉన్నప్పుడు వెన్నెముక దిశలో లోడ్ చేస్తే దీని భద్రతా పరిమితి 26 kN, వెన్నెముకకు అడ్డంగా లోడ్ చేస్తే 8 kN, గేట్ తెరిచి ఉన్నప్పుడు వెన్నెముక దిశలో లోడ్ చేస్తే 10 kN.

పెద్ద బలాలను కిలోన్యూటన్‌లు (kN) రూపంలో వ్యక్తీకరిస్తారు. ఇక్కడ 1 kN = 1000 N. ఉదాహరణకు, క్లాస్ Y ఆవిరి రైలు ఇంజిన్ యొక్క ట్రాక్టివ్ ఎఫర్ట్, F100 జెట్ ఇంజిన్ యొక్క థ్రస్ట్ రెండూ సుమారు 130 kN వరకు ఉంటాయి.

రాక్ క్లైంబింగ్‌లో ఉపయోగించే తాళ్లను పరీక్షించేటప్పుడు, ఒక మనిషి గరిష్ఠంగా 12 kN బలం కలిగిన పతనాన్ని తట్టుకోగలడని భావిస్తారు. ఆ తాళ్లు అలాంటి 5 పతనాల పరీక్షలో తెగిపోకూడదు.

మార్పిడి గుణకాలు

బల ప్రమాణాలు

	న్యూటన్‌లు	డైన్	కిలోగ్రాము-బలం కిలోపాండ్	పౌండ్లు	పౌండల్
1 N	≡ 1 kg⋅m⁄s2	= 100000 dyn	≈ 0.10197 kgf	≈ 0.22481 lb	≈ 7.23301 pdl
1 dyn	= 1×10−5 N	≡ 1 g⋅cm⁄s2	≈ 1.01972×10−6 kgf	≈ 2.24809×10−6 lb	≈ 7.23301×10−5 pdl
1 kgf	= 9.80665 N	= 980665 dyn	≡ gn × 1 kg	≈ 2.20462 lb	≈ 70.9316 pdl
1 lb	≈ 4.44822 N	≈ 444822 dyn	≈ 0.45359 kgf	≡ gn × 1 lbm / .3048 m⁄ft	≈ 32.1740 pdl
1 pdl	≈ 0.13825 N	≈ 13825.5 dyn	≈ 0.01410 kgf	≈ 0.03108 lbf	≡ 1 lbm⋅ft⁄s2

Three approaches to units of mass and force or weight

Base	Force		Weight		Mass
2nd law of motion	m = ⁠F/a⁠		F = ⁠W ⋅ a/g⁠		F = m ⋅ a
System	BG	GM	EE	M	AE	CGS	MTS	SI
Acceleration (a)	ft/s2	m/s2	ft/s2	m/s2	ft/s2	Gal	m/s2	m/s2
Mass (m)	slug	hyl	pound-mass	kilogram	pound	gram	tonne	kilogram
Force (F), weight (W)	pound	kilopond	pound-force	kilopond	poundal	dyne	sthène	newton
Pressure (p)	pound per square inch	technical atmosphere	pound-force per square inch	standard atmosphere	poundal per square foot	barye	pieze	pascal

SI multiples for newton (N)

Submultiples				Multiples
Value	Symbol	Name		Value	Symbol	Name
10−1 N	dN	decinewton		101 N	daN	decanewton
10−2 N	cN	centinewton		102 N	hN	hectonewton
10−3 N	mN	millinewton		103 N	kN	kilonewton
10−6 N	µN	micronewton		106 N	MN	meganewton
10−9 N	nN	nanonewton		109 N	GN	giganewton
10−12 N	pN	piconewton		1012 N	TN	teranewton
10−15 N	fN	femtonewton		1015 N	PN	petanewton
10−18 N	aN	attonewton		1018 N	EN	exanewton
10−21 N	zN	zeptonewton		1021 N	ZN	zettanewton
10−24 N	yN	yoctonewton		1024 N	YN	yottanewton