牛頓 (單位)

牛頓（符號為N，英語：）是一種物理中力的單位，是力的公制單位。它是以建立經典力學的艾薩克·牛頓命名。

定義

牛頓是一個國際單位制導出單位，它是由kg·m·s-2的國際單位制基本單位導出。1牛頓等於要使質量1千克物體的加速度為1 m/s2時，所需要的力。利用因次分析，因為 F=ma（force（力）= mass（質量）× acceleration（加速度）），將質量及加速度的單位相乘，即可得到牛頓和基本單位之間的關係。

舉例
  • 一牛頓是一個大約102克（1⁄9.81kg，約為一個小蘋果的質量，或两个鸡蛋的质量）的物體在地表所受到的地球引力。
  • 一千克的物體在地表受到的重力約為9.8 Ν（或是1.0 kgf，依定義 1 kgf = 9.80665 N）在日常生活及工程應用中，1 kgf常近似成10牛頓。
  • 力及位移的內積就是功。故1牛頓的力作用在物體，產生1公尺的位移，所作的功就是 1 Ν·m。依照功能定理，對一物體的作功等於其能量的變化，因此Ν·m 也是能量的單位，其大小和常用的能量單位焦耳相同，1Ν·m = 1 J。
  • 力常常會用千牛頓或kΝ的單位表示，1 kΝ = 1,000Ν。

千牛頓（kN）及其適用的場合
用于攀岩的登山扣，当卡扣关闭时沿登山扣受力时的安全额定值为26kN，当垂直于登山扣受力时为8kN，当卡扣打开时沿登山扣受力时安全等级为10kN。

牛顿是一个数值较小的单位，实际应用中通常使用千牛顿，1千牛顿=1000牛顿，缩写为千牛（kN）。地球上的重力加速度为9.81 m/s2，因此：

1 kN = 102 kg × 9.81 m/s2

即1千牛頓约等於102千克力，在无需精确计算的场合可以将千牛頓的數值直接乘以100，視為其對應的重力[1]。例如，一个平台的负载为1千牛（102千克力），那么它可以负载100千克的重物。

以千牛顿为单位的规格在以下安全规格中很常见：

轉換係數(與其他單位之轉換)
力的單位
牛頓
N (国际单位制导出单位)		达因
dyne		千克力
kgf		磅力
lbf		磅達
pdl
1 N ≡ 1 kg·m/s² = 105 dyn ≈ 0.10197 kp ≈ 0.22481 lbfF ≈ 7.2330 pdl
1 dyn = 10−5 N ≡ 1 g·cm/s² ≈ 1.0197×10−6 kp ≈ 2.2481×10−6 lbfF ≈ 7.2330×10−5 pdl
1 kp = 9.80665 N = 980665 dyn ≡ gn·(1 kg) ≈ 2.2046 lbfF ≈ 70.932 pdl
1 lbfF ≈ 4.448222 N ≈ 444822 dyn ≈ 0.45359 kp ≡ gn·(1 lb) ≈ 32.174 pdl
1 pdl ≈ 0.138255 N ≈ 13825 dyn ≈ 0.014098 kp ≈ 0.031081 lbfF ≡ 1 lb·ft/s²
定義千克力時所用的gn數值，在此表中也用來定義所有的重力單位

另見

參考
  1. . Convertunits.com. [2014-04-27]. （原始内容存档于2021-03-04）.
  2. 的存檔，存档日期2011-07-16.
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