Момент силы

Еще одна единица

Помимо ньютона, в СИ существует и более большая физическая единица измерения силы — килоньютон (кН). Он равняется 1000 Н. Например, тяговое усилие от класса Y в паровозе локомотива и тяга из F100 истребителя реактивного двигателя — оба около 130 кН.

Один килоньютон составляет 102,0 kgf или около 100 кг нагрузки.

1 кН=102 кг × 9,81 м / с2

Так, например, платформа, которая показывает его, оценивается в 321 кН (72000 фунтов F ), будет надежно поддерживать 32,100 кг (70800 фунтов) нагрузки. Эта единица используется в следующих спецификациях безопасности:

• удерживающие ценности крепежа, якоря земли и других предметов, используемых в строительной промышленности;
• рабочие нагрузки на растяжение и на сдвиг;
• оборудование для скалолазания;
• тяги в ракетных двигателей и ракет-носителей;
• усилие зажима различных форм в литьевых машинах, используемых для изготовления пластиковых деталей.

Первый закон Ньютона

Барабанную дробь, пожалуйста! Законы Ньютона описывают силы и движение, а его первый закон гласит: “Объект находится в состоянии равновесия или прямолинейном движении с постоянной скоростью, если не подвергается внешнему воздействию”. Нужен перевод? Если вы не прилагаете силу к объекту в покое или “постоянном” движении, то он останется в покое или таком же движении по прямой. Причем вечно!

Например, при игре в хоккей шайба после удара движется к воротам по прямой, скользя по льду почти без трения. В случае удачи соперник не сможет зацепить шайбу своей клюшкой, т.е. не сможет изменить “постоянное” движение шайбы по прямой (и воспрепятствовать голу).

Первый закон Ньютона утверждает лишь то, что единственным способом изменения движения является приложение внешней силы. Иначе говоря, сила является причиной движения. Кроме того, он гласит, что движущийся объект стремится оставаться в движении, что приводит к идее инерции.

Поддерживаем движение: инерция и масса

Инерция — это естественная тенденция объекта оставаться в покое или в движении с постоянной скоростью вдоль прямой линии. Инерция вызвана массой, а масса объекта является мерой инерции. Чтобы привести объект в движение, т.е. изменить его текущее состояние движения, необходимо приложить силу для преодоления инерции.

Представьте себе причал с маленькой шлюпкой и большим танкером с нефтью. Если попробовать толкнуть их ногой, то поведение этих судов будет разным. Шлюпка заскользит по водной глади, а танкер едва “вздрогнет” (да и для этого потребуется невероятно сильный толчок!). Дело в том, что они обладают совершенно разной массой и потому разной инерцией. В ответ на одинаковую силу объект с малой массой (и малой инерцией) ускорится в большей мере, чем объект с малой массой и большей инерцией.

Инерция, т.е. тенденция массы сохранять неизменность текущего состояния движения, иногда может представлять проблему. Например, в рефрижераторе тяжелые туши мороженного мяса подвешены к потолку кузова. Если рефрижератор войдет в крутой поворот на большой скорости, то туши по инерции начнут раскачиваться, как маятники, и их трудно будет остановить. Часто неопытные водители не учитывают инерцию туш мяса, и это приводит к печальным последствиям, например к опрокидыванию машины.

Измеряем массу

В разных системах измерения физических величин для указания массы (а значит, и инерции) используются разные единицы. В системе СГС используется грамм, а в системе СИ — килограмм, который содержит 1000 грамм.

А какая единица используется в Английской системе мер на основе фута-фунта- дюйма? Наберитесь мужества: в ней используется единица “слаг”, которая эквивалентна 14,5939 килограмма.

Эквивалентная доза

Эквивалентная доза и коэффициент качества должны использоваться только для целей радиационной безопасности при Я не более 5 ПДД. Вместо термина эквивалентная доза можно использовать термин доза, если это не приводит к недоразумениям. Мощность эквивалентной дозы определяется аналогично мощности поглощенной дозы.
 

Эквивалентная доза ( / /) используется для оценки действия ионизирующего излучения на биологические объекты; она имеет ту же размерность, что и поглощенная доза излучения, но название другое.
 

Эквивалентная доза 1 Зв соответствует поглощенной тканью дозе излучения, биологически эквивалентной дозе 1 Гр 7-излучения.
 

Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения, определяемая как произведение поглощенной дозы D на средний коэффициент качества излучения Q, HDQ, где Q зависит от вида излучения.
 

Эквивалентная доза и поглощенная доза отличаются лишь безразмерным коэффициентом, поэтому они имеют одинаковую размерность. Поскольку поглощенная доза зависит от приводы материала, конструктивных особенностей и режимов работы МЭ и ИМ, то для конкретизации меры количества радиоактивного излучения приняты единицы поглощенной энергии специально выбранными стандартными или образцовыми веществами. Эти единицы называют экспозиционными дозами. СССР выбран сухой воздух при нормальных условиях, а в США — углерод.
 

Эквивалентная доза вводится для оценки радиационной опасности облучения человека от разных видов излучения и определятся как произведение поглощенной дозы на коэффициент качества излучения, который дает количественную оценку биологического действия каждого вида излучения, зависящую от его ионизирующей способности.
 

Эквивалентная доза в 4 — 5 Зв, полученная за короткое время ( до месяца), при облучении всего тела, без специального лечения может привести к смертельному исходу. Однако такая же доза, полученная равномерно, в течение всей жизни, не приводит к видимым изменениям состояния человека.
 

Эквивалентные дозы определяются на глубине 10 и 0 07 мм в эллипсоиде стандарта Международной комиссии по радиационным единицам, представляющем собой тело шириной 30 см, плотностью 1 г / см1 и составом массы, близким к составу мягкой биологической ткани. Значение в 10 мм соответствует наименьшей глубине критических органов ( красный костный мозг, гонады, молочные железы) в организме человека. Размеры и форма эллипсоида близки к формам торса человека.
 

Эквивалентная доза ( ЭД) — единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же биологические эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения.
 

Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки индивидуального риска возникновения стохастического эффекта.
 

Эквивалентная доза допускается к применению при ее значениях, не превышающих 250 мЗв при облучении всего тела человека в течение года.
 

Удельная эквивалентная доза, как и удельная поглощенная доза, имеет размерность L T-2, но выражается в других единицах — в зи-верт-квадратных метрах.
 

Эквивалентная доза Ят — это среднее значение поглощенной дозы, приходящейся на определенную ткань или орган ( скорее, чем на отдельную точку) с учетом весового коэффициента данного вида излучения. Это величина, применяемая в радиологической безопасности, так что ее использование непригодно для больших поглощенных доз, полученных за относительно короткий период времени.
 

Повседневный Джоуль

Единица измерения величины силы в повседневной жизни — это:

• Энергия, необходимая для поднятия томата среднего размера на 1 метр (3 фута 3 дюйма). Предположим, масса помидора составляет приблизительно 100 г (3,5 унции).
• Энергия, выделяемая, когда тот же помидор падает на метр вниз.
• Энергия, необходимая для ускорения массы 1 кг за 1 м с-2 на расстояние 1 м.
• Тепло, необходимое для повышения температуры 1 г воды на 0,24 ° С.
• Обычная энергия, выделяемая человеком в состоянии покоя, каждые 1/60 с (приблизительно 17 мс).
• Кинетическая энергия от 50 кг человек (0,2 м / с или 0,72 км / ч).
• Кинетическая энергия теннисного мяча 56 г, движущегося со скоростью 6 м / с (22 км / ч).
• Кинетическая энергия объекта с массой 1 кг движется при√2 ≈ 1,4 м / с.
• Количество электричества, необходимое для освещения 1 Вт светодиода в течение 1 с.

Так как джоуль также является ватт-секундой, а общая единица продажи электроэнергии домам — это кВт-ч (киловатт-час), то кВт-ч, таким образом, составляет 1000 Вт × 3600 с = 3,6 МДж (мегаджоуля).