newton
Főnév
newton (tsz. newtons)
- (informatika) A newton (jele: N) a SI (Nemzetközi Mértékegységrendszer) egyik származtatott egysége, amely a erő mértékegysége. Nevét Sir Isaac Newton után kapta, aki a klasszikus mechanika alapvető törvényeit fogalmazta meg a 17. században, különösen a híres második törvényt, amely az erőt a tömeg és a gyorsulás szorzataként határozza meg.
1. A newton definíciója
A SI rendszerben az erő alapegysége:
Ez azt jelenti, hogy 1 newton az az erő, amely 1 kilogramm tömegű testet 1 méter/szekundum² gyorsulással gyorsít.
2. Newton második törvénye: az erő értelme
Newton II. törvénye:
ahol
- : erő (newtonban),
- : test tömege (kg),
- : gyorsulása (m/s²).
Ez a törvény adja meg a newton definícióját is: ha tudjuk egy test tömegét és gyorsulását, az erő könnyen kiszámítható.
3. A newton mint származtatott egység
A newton a következő SI-alapegységekből származik:
Más származtatott egységekkel való kapcsolata:
| Mennyiség | Kifejezés newtonban |
|---|---|
| munka (joule) | 1 J = 1 N·m |
| nyomás (pascal) | 1 Pa = 1 N/m² |
| teljesítmény (watt) | 1 W = 1 N·m/s |
4. A newton és a gravitáció
A súlyerő (gravitációs erő) is newtonban mérhető:
ahol
- : a nehézségi gyorsulás a Földön.
Példa: Egy 10 kg-os test súlya:
Ez azt jelenti, hogy a Föld 98,1 newton erővel húzza a testet.
5. Newton hétköznapi példákban
| Tevékenység vagy jelenség | Körülbelüli erő (newton) |
|---|---|
| Egy alma súlya | kb. 1 N |
| Egy ember súlya (70 kg) | ~686–700 N |
| Egy könyv megemelése | 10–30 N |
| Egy ajtó becsukása | 10–50 N |
| Autó fékezése (gyors fék) | több ezer N |
| Rakéta tolóereje | millió newton nagyságrend |
6. Newton prefixumokkal
Mivel sokféle erő nagyságrend létezik, gyakran használunk prefixumokat:
| Prefixum | Rövidítés | Érték | Példa |
|---|---|---|---|
| milli | mN | érzékeny mérlegek, mikroszkóp | |
| kilo | kN | építészet, hídtervezés | |
| mega | MN | rakétatudomány, hidraulika |
7. Newton az iparban és tudományban
Mechanika, gépészet:
- Szerkezetek terhelése: tartók, csavarok, hidak
- Emelőgépek és daruk számításai
Járművek:
- Fékerő, gyorsító erő, tapadási erő
Űrkutatás:
- Rakétahajtóművek tolóereje MN (meganyewton) nagyságrendben
Orvostudomány:
- Rehabilitációs eszközökben (pl. izomerő mérése)
8. Newton és más mértékegységek
Nem SI rendszerben néha használnak más erőegységeket:
| Egység neve | Átváltás newtonra |
|---|---|
| kilogrammerő (kp) | 1 kp ≈ 9,81 N |
| dyne | 1 dyn = N |
| fonterő (lbf) | 1 lbf ≈ 4,448 N |
Például a régi fizika könyvekben gyakran találkozhatunk kp egységgel.
9. Newton a sportban
A sporttudományokban a newton az izomerő, ütés vagy dobás erejének mérésére szolgál:
- Erőmérő padok méri a lábak által kifejtett erőt (pl. 1500–3000 N)
- Boxer ütése: akár 5000–6000 N erő is lehet rövid idő alatt
- Lövés ereje a labdarúgásban: több száz newton
10. Összefoglalás
A newton (N) a mechanikai erő alapvető SI-egysége, amely azt mutatja meg, hogy milyen mértékben változtatja meg egy test mozgását. Newton II. törvénye szerint:
Ez az egység összekapcsolja a tömeget, gyorsulást, energiát, teljesítményt és nyomást, így kulcsszerepe van az egész klasszikus mechanikában. A newton egyszerre jelen van a hétköznapi életben (pl. test súlya), az ipari tervezésben, valamint a tudományos kutatásban.