Libra (síla) - Pound (force)
Libra síla | |
---|---|
Systém jednotek | Anglické technické jednotky, Britský gravitační systém |
Symbol | lbf |
Převody | |
1 lbf v ... | ... je rovný ... |
SI jednotky | 4.448222 N |
Jednotky CGS | 444,822.2 dyn |
Absolutní anglický systém | 32.17405 pdl |
The libra síly nebo libra síla (symbol: lbf[1], někdy lbF,[2]) je jednotka z platnost použitý v některých systémy měření počítaje v to Anglické technické jednotky[A] a systém stopa-libra-sekunda.[3] Libra síla by neměla být zaměňována s libra nohy, jednotka energie, nebo libra stopy, jednotka točivého momentu, kterou lze zapsat jako „lbf⋅ft“; ani by s nimi nemělo být zaměňováno hmotnost libry (symbol: lb), často jednoduše nazývané libra, což je jednotka Hmotnost.
Definice
Libra síla se rovná gravitační síly působící na a Hmotnost jednoho avoirdupois libra na povrchu Země. Od 18. století se jednotka používá při málo přesných měřeních, u nichž dochází k malým změnám Gravitace Země (která se liší od místa k místu až o půl procenta) lze bezpečně zanedbávat.[4]
20. století však přineslo potřebu přesnější definice. Proto byla potřebná standardizovaná hodnota pro zrychlení v důsledku gravitace.
Produkt avoirdupois libry a standardní gravitace
Libra síla je produktem jedné avoirdupois libry (přesně 0,45359237 kg) a standardní zrychlení v důsledku gravitace, 9,80665 m / s2 (32,174049 ft / s2).[5][6][7]
Standardní hodnoty zrychlení motoru standardní gravitační pole (Gn) a mezinárodní avoirdupois libra (lb) vede k librové síle rovnající se 4,4482216152605 N.[b]
Tuto definici lze přeformulovat z hlediska slimák. Slimák má hmotnost 32,174049 lb. Libra síla je množství síly potřebné k zrychlení slimáka rychlostí 1 ft / s2, tak:
Převod na jiné jednotky
Newton (SI jednotka) | dyne | kilogramová síla, kilopond | libra síla | bušit | |
---|---|---|---|---|---|
1 N | ≡ 1 kg⋅m⁄s2 | = 105 dyn | ≈ 0,10197 kp | ≈ 0,22481 lbf | ≈ 7,2330 pdl |
1 dyn | = 10–5 N | ≡ 1 g⋅cm⁄s2 | ≈ 1.0197 × 10–6 kp | ≈ 2.2481 × 10–6 lbf | ≈ 7.2330 × 10–5 pdl |
1 kp | = 9,80665 N | = 980665 dyn | ≡ Gn ⋅ (1 kg) | ≈ 2,2046 lbf | ≈ 70 932 pdl |
1 lbf | ≈ 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 lbf | ≡ 1 lb⋅ft⁄s2 |
Hodnota Gn jak se používá v oficiální definici kilogramové síly, se zde používá pro všechny gravitační jednotky. |
Systémy stop / libra (FPS) jednotek
V některých kontextech se termín „libra“ používá téměř výlučně k označení jednotky síly, nikoli jednotky hmotnosti. V těchto aplikacích je preferovanou jednotkou hmotnosti slimák, tj. lbf⋅s2/ ft. V jiných kontextech jednotka „libra“ označuje a jednotka hmotnosti. Mezinárodní standardní symbol pro libru jako jednotku hmotnosti je lb.[8]
Základna | Platnost | Hmotnost | Hmotnost | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2. zákon pohybu | m = F/A | F = Ž ⋅ A/G | F = m ⋅ A | |||||
Systém | BG | GM | EE | M | AE | CGS | MTS | SI |
Akcelerace (A) | ft / s2 | slečna2 | ft / s2 | slečna2 | ft / s2 | Gal | slečna2 | slečna2 |
Hmotnost (m) | slimák | hyl | hmotnost libry | kilogram | libra | gram | tuna | kilogram |
Platnost (F), hmotnost (Ž) | libra | kilopond | libra síla | kilopond | bušit | dyne | sthène | Newton |
Tlak (p) | liber na čtvereční palec | technická atmosféra | libra síla na čtvereční palec | atmosféra | bušit na čtvereční stopu | barye | pieze | Pascal |
V "inženýrských" systémech (prostřední sloupec) se hmotnost hmotnostní jednotky (libra-hmotnost) na povrchu Země se přibližně rovná jednotce síly (libra-síla). To je výhodné, protože jedna libra hmoty vyvíjí jednu libru síly v důsledku gravitace. Všimněte si však, že na rozdíl od ostatních systémů se jednotka síly nerovná jednotce hmotnosti vynásobené jednotkou zrychlení[11]-použití Newtonův druhý zákon, F = m ⋅ A, vyžaduje další faktor, GC, obvykle se považuje za 32,174049 (lb⋅ft) / (lbf⋅s2). „Absolutní“ systémy jsou koherentní systémy jednotek: použitím slimáka jako jednotky hmotnosti se „gravitační“ systém FPS (levý sloupec) vyhne potřebě takové konstanty. The SI je „absolutní“ metrický systém s kilogramy a metry jako základními jednotkami.
Libra tahu
Termín libra tahu je alternativní název pro sílu libry v konkrétních kontextech. To je často vidět v amerických zdrojích na proudových motorech a raketové technice, z nichž některé nadále používají notaci FPS. Například tah produkovaný každým z Raketoplán jsou dva Tuhé raketové posilovače je 3 300 000 liber síla (14.7 MN ), společně 6 600 000 liber síly (29,36 MN).[12][13]
Viz také
- Foot-Pound (energie)
- Ton-síla
- Kip (jednotka)
- Hmotnost obecně relativity
- Hmotnost ve speciální relativitě
- Hmotnost versus hmotnost pro rozdíl mezi těmito dvěma fyzikálními vlastnostmi
- Newton
- Poundal
- Liber na čtvereční palec, jednotka tlak
Poznámky a odkazy
- ^ Inženýrství v Anglii tento systém již mnoho let nepoužívá. Tento systém se dnes používá pouze v USA.
- ^ The je definována mezinárodní avirdupois libra být přesně 0.45359237 kg.
- ^ IEEE Standard Letter Symbols for Units of Measurits Units (Units SI, Customary Inch-Pound Units, and Certain Other Units), IEEE Std 260.1 ™ -2004 (Revision of IEEE Std 260.1-1993)
- ^ Fletcher, Leroy S .; Shoup, Terry E. (1978), Úvod do strojírenství, Prentice-Hall, ISBN 978-0135018583, LCCN 77024142.:257
- ^ "Hmotnost a hmotnost". engineeringtoolbox.com.
- ^ Zrychlení v důsledku gravitace se mění na povrchu Země a obecně se zvyšuje z přibližně 9,78 m / s2 (32,1 ft / s2) na rovníku asi 9,83 m / s2 (32,3 ft / s2) na pólech.
- ^ BS 350: Část 1: 1974 Konverzní faktory a tabulky, část 1. Základ tabulek. Konverzní faktory. British Standards Institution. 1974. str. 43.
- ^ V roce 1901 třetí CGPM prohlásil (druhé usnesení), že:
Hodnota přijatá v Mezinárodní službě pro váhy a míry pro standardní zrychlení v důsledku gravitace Země je 980,665 cm / s2, hodnota již uvedená v zákonech některých zemí.
Tato hodnota byla konvenční referencí pro výpočet kilogramová síla, jednotka síly, jejíž použití je od zavedení SI zastaralé.
- ^ Barry N. Taylor, Příručka pro používání mezinárodního systému jednotek (SI), 1995, NIST Zvláštní publikace 811, dodatek B, poznámka 24
- ^ IEEE Std 260.1 ™ -2004, standardní symboly písmen IEEE pro jednotky měření (jednotky SI, obvyklé jednotky Pound-Pound a některé další jednotky)
- ^ Comings, E. W. (1940). "Anglické technické jednotky a jejich rozměry". Průmyslová a inženýrská chemie. 32 (7): 984–987. doi:10.1021 / ie50367a028.
- ^ Klinkenberg, Adrian (1969). „Americký inženýrský systém jednotek a jeho dimenzionální konstanta gC". Průmyslová a inženýrská chemie. 61 (4): 53–59. doi:10.1021 / ie50712a010.
- ^ Jednotka zrychlení je jednotka vzdálenosti dělená druhou časovou jednotkou.
- ^ „Space launchers - Space Shuttle“. www.braeunig.us. Citováno 16. února 2018.
Tah: kombinovaný tah 29,36 MN SL (maximální tah při startu se snižuje o 1/3 po 50 s)
- ^ Richard Martin (12. ledna 2001). „Z Ruska s 1 milionem tahů“. wired.com. Citováno 25. listopadu 2019.
Zdroje
- Obert, Edward F., „THERMODYNAMICS“, D.J. Leggett Book Company Inc., New York 1948; Kapitola I, Přehled rozměrů a jednotek, strany 1-24.