Satuannya adalah newton per meter dan newton per meter persegi. Contoh tugas

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

Satuan ukuran dalam fisika memainkan peran penting dalam memecahkan masalah praktis. Berkat mereka, dimungkinkan untuk menentukan kebenaran hasil yang diperoleh dan untuk memahami nilai kuantitatifnya dibandingkan dengan standar yang diketahui. Mari kita bahas dalam artikel apa itu besaran fisis dengan satuan ukuran newton per meter.

Newton adalah satuan gaya

Setiap siswa tahu siapa Isaac Newton dan kontribusi apa yang dia berikan untuk pengembangan mekanika klasik. Dengan kepastian mutlak, kita dapat mengatakan bahwa dinamika, sebagai cabang fisika yang mempelajari gaya, sepenuhnya dibangun di atas hukum ilmuwan besar Inggris. Oleh karena itu, masyarakat internasional memutuskan untuk menyebut satuan gaya Newton (N). Satu newton adalah gaya yang bekerja pada sebuah benda dengan berat 1 kilogram, menyatakan percepatan 1 m/s2.

Newton adalah satuan utama kekuatan dalam bentuk apapun. Namun, ini bukan salah satu dari tujuh satuan dasar sistem SI internasional. Seperti itudikatakan, itu didefinisikan melalui 3 konsep dasar lainnya - satu kilogram (ukuran massa), satu meter (ukuran jarak dalam ruang) dan sekon (ukuran waktu).

Berapa newton per meter?

Setelah berkenalan dengan konsep "newton" sebagai satuan ukuran gaya, mari kembali ke topik artikel. Berapakah nilai newton dikalikan satu meter? Bagi yang tidak bisa langsung menjawab pertanyaan yang diajukan, mari kita tulis operasi ini dalam bentuk matematika:

A=Fl

Jika sebagai akibat gaya F, benda bergerak sejauh l, maka hasil kali besaran fisis ini akan memberikan kerja yang dilakukan oleh gaya sepanjang arah gerakan.

Kerja adalah karakteristik energi, diukur dalam joule (J). Satu joule, sesuai dengan definisi usaha, adalah energi yang akan dikeluarkan oleh gaya sebesar 1 newton saat menggerakkan benda sejauh 1 meter.

Bergantung pada proses fisiknya, usaha yang dilakukan pada benda yang bergerak dapat diubah menjadi berbagai jenis energi. Misalnya, jika derek konstruksi mengangkat pelat beton, maka energi potensialnya di medan gravitasi meningkat. Contoh lain: orang, menerapkan gaya konstan, mendorong mobil untuk beberapa waktu. Sebagian dari usaha yang dikeluarkan digunakan untuk mengatasi gaya gesekan gelinding dan, sebagai akibatnya, menjadi energi panas, sebagian lagi digunakan untuk meningkatkan energi kinetik kendaraan.

Jadi newton per meter adalah satuan kerja yang disebut joule.

Momenkekuatan

Selain usaha, satuan ini juga digunakan untuk mengukur momen gaya. Yang terakhir dijelaskan dengan rumus yang sama dengan pekerjaan, namun, gaya dalam kasus ini diarahkan pada beberapa sudut ke vektor l, yang merupakan jarak dari titik penerapan gaya ke sumbu rotasi.

Meskipun momen gaya dijelaskan dalam satuan kerja, sebenarnya tidak. Ini juga disebut torsi, karena menunjukkan kemampuan gaya eksternal untuk memutar sistem di sekitar sumbu dan memberikan beberapa percepatan sudut. Jika momen gaya dikalikan dengan sudut rotasi dalam radian, maka kita mendapatkan pekerjaan. Satuan ukuran tidak akan berubah.

Satuan tekanan

Sebagai bagian dari topik artikel, kami juga akan mempertimbangkan bagaimana tekanan diukur dalam fisika. Orang yang menggemari ilmu ini akan segera memberikan jawaban yang benar, dengan menyebut pascal sebagai satuan ukur tekanan dalam SI. Dalam masalah dan dalam praktik, unit tekanan lain sering ditemukan, yang nyaman digunakan dalam setiap kasus tertentu. Jadi, tersebar luas: atmosfer, torr atau milimeter air raksa dan batangan. Masing-masing secara unik diterjemahkan ke dalam Pascal, menggunakan faktor konversi yang sesuai.

Kami menganggap tekanan dalam ruang lingkup artikel ini karena terkait erat dengan kekuatan. Menurut definisi, tekanan adalah besaran yang sama dengan rasio gaya yang bekerja tegak lurus permukaan terhadap luas permukaan ini, yaitu:

P=F / S

Dari persamaan ini kita mendapatkan satuanukur newton per meter persegi (N/m²). Nilai 1 N/m^{2disebut pascal setelah fisikawan Prancis Blaise Pascal, yang merancang barometer dan mengukur tekanan atmosfer pada ketinggian berbeda relatif terhadap permukaan laut.}

Satu pascal adalah jumlah tekanan yang sangat kecil. Nilainya bisa dibayangkan jika kita mengambil 100 mililiter air suling dan mendistribusikannya di atas lahan seluas 1 meter persegi. Sebagai contoh, perhatikan bahwa tekanan atmosfer di permukaan laut kira-kira 100.000 pascal.

Demi kelengkapan, kami mencatat bahwa besaran dengan satuan pengukuran newton dikalikan dengan meter persegi tidak ada dalam fisika.

Contoh soal

Kita perlu menentukan usaha yang dilakukan oleh gravitasi jika benda jatuh dari ketinggian tertentu ke permukaan bumi dalam waktu 5 detik. Ambil berat badan sama dengan satu kilogram.

Gravitasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

F=mg=19, 81=9, 81 H

Untuk menentukan ketinggian dari mana tubuh jatuh, Anda harus menggunakan rumus untuk gerakan dipercepat seragam tanpa kecepatan awal:

h=gt² / 2=9,815^{2 / 2=122,625 m}

Untuk menyelesaikan kerja gravitasi, kalikan F dan h:

A=Fh=9,81122,625 1203 J

Gravitasi telah melakukan kerja positif sekitar 1200 newton per meter, atau 1,2 kilojoule.