Tom Lodgsonin klassinen oppikirja Orbitaalimekaniikka: teoria ja sovellukset mittaa energiaa usein jalkaa, joita ajattelin aina mitata vääntömomentin. Kirja ei määrittele sitä. Onko se arkaainen jalan punta-voima [sic] vai yhden punnan painovoimapotentiaalienergia, joka nostetaan yksi jalka vakiopainovoimakentässä, vai jokin muu? (Onko tätä yksikköä edelleen käytössä ilmailuteollisuudessa? tai muilla aloilla?)
Kommentit
- Se ' on varmasti totta, että sama joukko Yksiköt voivat kuvata useita tilanteita. Katso esimerkiksi joitain NIST-standardin SP811 vakiotaulukoita
Vastaa
Onko … yhden punnan painovoimapotentiaalienergia nostanut yhden jalan vakiopainovoimakentässä …?
Kyllä todellakin on!
Energian saamiseksi punnan on oltava yhdensuuntainen jalan kanssa.
$$ E = \ int \ mathbf {F} \ cdot d \ mathbf {s} $$
Vääntömomentin saavuttamiseksi punnan on oltava kohtisuorassa jalkaan
$$ \ tau = \ mathbf {r} \ kertaa \ mathbf {F} $$
1 jalka punta (tai punta jalka) energia on 9,81 (m / s ^ 2) / 2,2 (kgf / lb) / 3,3 (ft / m) = 1,35 joulea.
Kommentit
- @RussellBorogove fysiikassa he ovat ja heidän on oltava samat asia. Järjestyksellä ei ole merkitystä, joten ' pakotin lyödä jalkani ja pysymään periaatteissani.
- Tässä viimeinen rivi korostaa, että kaksi arvautumistani yksikön ' merkitys on sama. Bingo!
- Ihastuttava sanakirja … ja pesemätön röyhelö (jonka jäsenen minun on siis oltava) käyttävät myös lb-ft ja ft-lb vaihdettavasti.
- Re, " rinnakkain, " … " kohtisuorassa ", … Tämä kuvaus peittää jonkin verran totuuden. Energian saamiseksi esineen, johon voimapunta kohdistuu, on liikkuttava yksi jalka voiman suuntaan. Vääntömomentin saavuttamiseksi mikään ei tarvitse liikkua, mutta voimapunta on kohdistettava pisteeseen, joka on yhden jalan päässä pyörimisakselista, ja kaikkien säteen, akselin ja voiman on oltava vastakkain kohtisuorassa.
- Luulen, että se olisi ilmeistä fyysikolle. Ehkä ei niin ilmeinen jollekulle, joka kamppailee ymmärtääkseen, kuinka vääntömomentti ja energia voivat näyttää olevan määritelty samoilla yksiköillä (ts. Kaverille, joka esitti alkuperäisen kysymyksen.)
Vastaus
Jalka-punta tai punta-jalka ovat synonyymejä, ja ne edustavat punnan (voima) ja jalan (pituus) aritmeettista tuloa.
Punta (voima) on yhden punnan (massa) paino maapallon pinnalla (hieman epätarkka, koska maan painovoimakenttä vaihtelee sijaintisi mukaan, ja keskipakovoima vaikuttaa kohteen teholliseen painoon. maapallon pyörimisen takia, riippuu jälleen sijainnista).
Energiayksikkönä se on energia, joka kohdistuu yhden punnan voimaan yhden jalan etäisyydelle. Se vastaa yhden nostamista. paunan massa yhden jalan korkeudella, hyvin … koska.
Vääntömomentin yksikkönä se on vääntömomentti, joka saadaan yhden punnan tangenttivoimasta, joka kohdistetaan yhden jalan etäisyydelle pyörimisakselista. .
Sama voidaan sanoa Newton-metristä (tai metri-Newtonista, mutta se ei koskaan ilmaistu niin); energian yksikkönä se on yksi Newtonin voima, joka kohdistuu metrin etäisyyteen; vääntömomentin yksikkönä se on yksi Newtonin tangenttivoima, joka kohdistetaan metrin etäisyydelle pyörimisakselista, paitsi että Newton on nimenomaan voiman yksikkö, jolla on tarkka määritelmä, jossa punta voi olla joko voima tai massa ja punta (voimasta) puuttuu tarkka määritelmä.
Mittausjärjestelmällä, joka sisältää kiloja ja jalkoja, on pitkä historia. Kun se kehittyi, maapallon painovoimakentän vaihtelevuutta ja sen vaikutusta siihen riippuviin painoihin ja mittauksiin ei ymmärretty, ei ollut mitattavissa ja / tai ei merkittävää ajan teknisten ongelmien kannalta. Kulttuuri, historia ja tuntemus pitävät nämä painot ja mittarit käytössä huolimatta metriikan hankaluudesta ja eduista.
Kommentit
-
+1perusteellinen vastaus / selitys
vastaus
Wikipedia jalka-punta ja jalka-punta-voima ovat synonyymejä:
Jalka-punta-voima (symboli : ft⋅lbf tai ft⋅lb) on työn tai energian yksikkö Yhdysvaltojen teknisten ja painovoimajärjestelmien tavanomaisissa ja keisarillisissa mittayksiköissä. Se on energia, joka siirtyy yhden punta-voiman (lbf) vaikutuksesta yhden jalan lineaarisen siirtymän kautta.
Se on 1,356 joulea.
Vääntömomenttiyksikkö on punta-jalka, ei jalka-punta.
Kommentit
- Mutta punta-jalkaa käytetään myös vääntömomentteihin.
- Kyllä, olin väärässä lb-ft vs ft-lb. Myönnän myös ' ll, että wikipedia ' väittää, että ft-lbf = ft-lb oli totta 30 vuotta sitten, kun Tom aloitti luennon. Antakaa ' s nähdä, mitä muut raportoivat …
- Vastaa kohti @uhoh ', sekä energialle että vääntömomentti, kun hajotat matemaattisen lyhenteen integraalissa ja ristitulossa, lopetat yksiköiden ollessa voima kertaa etäisyys. Kertolasku on kommutatiivinen, joten voiman ja etäisyyden välinen etäisyys on yhtä suuri kuin etäisyys kertaa voima. Ero punta-jalka ja jalka-punta välillä ei ole ' t fysiikkaa, se ' s semantiikkaa.