Newton (unitatea)

Newton (unitatea)
Neurtzen du	indarra
SI sistemarako konbertsioa	1 N
Honen izena darama	Isaac Newton
Ikurra	N, Н, Н, N, N, N eta N

Newton baten ilustrazioa: kilogramo bateko masari metro bat segundo karratuko azelerazioa emateko behar den indarra.

Fisikan, newtona (sinboloa: N) indarraren unitatea da Nazioarteko Unitate Sisteman. Unitate hau Isaac Newton zientzialari ingelesaren omenez izendatu zen, bereziki mekanika klasikoan eta mugimenduaren legeetan egindako ekarpen ikaragarriengatik.

Berez, newtona unitate eratorria da. Bere definizio zehatza hau da: kilogramo bateko masa duen objektu bat metro bat segundo karratuko azelerazioz mugitzeko behar den indarra. Matematikoki, Newtonen bigarren legearen arabera adierazten da:

$1{\text{ N}}=1{\text{ kg}}\cdot {\frac {\text{m}}{{\text{s}}^{2}}}$

Historia eta onarpena

Isaac Newton (1643-1727), fisikari eta matematikari ingelesa. Bere omenez izendatu zen indarraren unitatea.

Nazioarteko Unitate Sistema 1960. urtean ezarri zen ofizialki, baina newton unitatea lehenagotik erabiltzen zen esparru zientifikoan. 1946an, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordeak (CIPM) MKS sistema (metro-kilogramo-segundo) onartu zuen indar-unitate estandar gisa. Bi urte geroago, 1948an, Pisu eta Neurrien Batzar Orokorrak (CGPM) bere bederatzigarren bileran ofizialki eman zion "newton" izena indar-unitate horri, ordura arte modu teknikoan "MKS indar unitatea" deitzen zena ordezkatuz.

Ordura arte, fisikan eta ingeniaritzan askotan kilogramo-indar (kgf) edo kilopondio izeneko unitatea erabiltzen zen, hau da, grabitateak masa baten gainean egiten duen indarra. Baina horrek arazoak sortzen zituen, grabitatearen balioa ez delako berdina Lurraren puntu guztietan (ekuatorean eta poloetan aldatu egiten da). Newtonaren sarrerak arazo hori konpondu zuen, definizio absolutua, aldagaitza eta unibertsala eskainiz.

Pisuaren eta masaren arteko erlazioa

Newtonen pendulua, akzio-erreakzio indarrak eta energiaren kontserbazioa irudikatzen dituen gailua.

Eguneroko bizitzan, masa eta pisua nahastu ohi dira, baina fisikan bi kontzeptu oso desberdinak dira. Masa objektu baten materia-kantitatea da (kilogramotan neurtua), eta pisua, berriz, grabitatearen ondorioz bi objekturen artean eragiten den indarra da (newtonetan neurtua).

Edozein planetatan, objektu baten pisua ($W$) bere masaren ($m$) eta grabitatearen azelerazioaren ($g$) arteko biderkadura da:

$W=m\cdot g$

Lurrean, grabitatearen azelerazio estandarra 9,80665 m/s² da. Beraz, kilogramo bateko objektu batek Lurraren gainazalean 9,81 newton inguruko pisua du (1 kg × 9,80665 m/s²). Ikuspuntu praktiko eta ulergarri batetik, newton bat gutxi gorabehera 102 gramoko masa duen objektu baten pisua da (sagar ertain baten pisua, esaterako). Aitzitik, 70 kilogramoko pertsona baten pisua 686 newton ingurukoa da Lurrean. Pertsona hori bera Ilargira joango balitz, bere masa (70 kg) berdina izango litzateke, baina bere pisua 113 newtonera jaitsiko litzateke, Ilargiko grabitatea askoz txikiagoa delako.

Multiploak eta azpimultiploak

Nazioarteko Unitate Sistemako beste unitateekin gertatzen den bezala, newtonari ere aurrizkiak gehitzen zaizkio magnitude oso handiak edo oso txikiak adierazteko:

• Milinewton (mN): Newton baten milarena ($10^{-3}{\text{ N}}$). Indar oso txikiak neurtzeko erabiltzen da, adibidez, naturako intsektuen mugimenduetan, gailu elektroniko txikien tentsioetan edo ikerketa zientifikoko laborategietan.
• Kilonewton (kN): Mila newton ($10^{3}{\text{ N}}$). Ingeniaritza zibilean eta arkitekturan oso ohikoa da eraikinen egiturak, zubi baten kableen erresistentzia, jasogailuen ahalmena edo ibilgailuen trakzio-indarra adierazteko. Eskaladan ere, mosketoien eta soken erresistentzia kilonewtonetan adierazi ohi da.
• Meganewton (MN): Milioi bat newton ($10^{6}{\text{ N}}$). Industria astunean, itsasontzi erraldoietan edo suziri espazialen bultzada neurtzeko erabiltzen da. Adibidez, Estatu Batuetako Apollo programako Saturno V suziriak (Ilargira joan zenak) 34 meganewtoneko bultzada zuen aireratzean.

Beste unitate batzuekiko baliokidetasunak

Beste sistema fisiko batzuetako indar-unitateekin alderatuz gero, newtonak honako baliokidetasun hauek ditu nazioarteko mailetan:

• Dina (Zentimetro-gramo-segundo edo CGS sistema): $1{\text{ N}}=10^{5}{\text{ dinas}}$
• Kilopondio edo kilogramo-indar (Sistema teknikoa): $1{\text{ kp}}=9,80665{\text{ N}}$
• Libra-indar (Sistema inperiala): $1{\text{ lbf}}\approx 4,448222{\text{ N}}$
• Poundal (Ingeles sistema absolutua): $1{\text{ pdl}}\approx 0,138255{\text{ N}}$
• Tona-indar (sistema metrikoa): $1{\text{ tnf}}=9806,65{\text{ N}}$

Neurtzeko tresnak

Dinamometro edo malguki-balantza bat, indarra newtonetan (eta masa gramotan) neurtzeko gailu mekanikoa.

Indarra neurtzeko gailu arruntena dinamometroa da. Tresna hau barne-malguki batez osatuta dago, eta Hookeren legean oinarritzen da; hau da, malgukiaren luzapena zuzenki proportzionala da aplikatutako indarrarekiko. Dinamometro gehienek bi eskala izan ohi dituzte: bat newtonetan indarra edo pisua neurtzeko, eta bestea kilogramotan masa neurtzeko (betiere Lurreko grabitate-baldintza estandarretan kalibratuta badaude).

Industrian eta ingeniaritza mekanikoan, tentsio-zelulak edo karga-zelulak izeneko sentsore elektronikoak erabiltzen dira indarrak eta pisuak zehaztasun milimetrikoz neurtzeko. Gailu hauek sentsore piezorezistiboak erabiltzen dituzte deformazio fisiko txiki bat seinale elektriko bihurtzeko, eta datu horiek pantaila digitaletan bistaratzen dira newton edo kilonewton gisa. Sistema horiek ezinbestekoak dira zubi-garabi, baskula industrial edo hegazkinen proba-hegaldietan.

Ikus, gainera

• Isaac Newton
• Newtonen legeak
• Indar
• Nazioarteko Unitate Sistema
• Pisu
• Masa
• Dinamometro

Kanpo estekak

• Euskal Herriko Unibertsitatea (EHU) - Fisika Hiztegia
• (Ingelesez) Nazioarteko Pisu eta Neurrien Bulegoa (BIPM)

• Datuak: Q12438
• Multimedia: Newton (unit) / Q12438