Le manuel classique de Tom Lodgson Orbital Mechanics: Theory and Applications mesure fréquemment l’énergie dans pieds-livres, que javais toujours pensé pour mesurer le couple. Le livre ne le définit pas. Sagit-il du pied-livre-force archaïque [sic], ou de lénergie potentielle gravitationnelle dune livre levée un pied dans un champ gravitationnel constant, ou autre chose? (Cette unité est-elle toujours utilisée dans laérospatiale ou dans dautres champs?)
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- Il ' est certainement vrai que le même ensemble de Les unités peuvent décrire plusieurs situations. Jetez un œil, par exemple, à certaines des tables de constantes de la norme NIST SP811
Answer
Est-ce … lénergie potentielle gravitationnelle dune livre levée dun pied dans un champ gravitationnel constant …?
Oui en effet!
Pour être énergie, la livre doit être parallèle au pied.
$$ E = \ int \ mathbf {F} \ cdot d \ mathbf {s} $$
Pour être couple, la livre doit être perpendiculaire au pied
$$ \ tau = \ mathbf {r} \ times \ mathbf {F} $$
1 pied-livre (ou livre pied) dénergie équivaut à 9,81 (m / s ^ 2) / 2,2 (kgf / lb) / 3,3 (ft / m) = 1,35 Joules.
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- @RussellBorogove en physique, ils sont, et doivent être, les mêmes chose. Lordre na pas dimportance, donc je ' suis obligé de me marteler le pied et de men tenir à mes principes.
- La dernière ligne ici souligne que mes deux suppositions pour le La signification de unit ' est équivalente. Bingo!
- Délicieux jeu de mots … et la populace non lavée (dont je dois donc être membre) utilisent également lb-ft et ft-lb de manière interchangeable.
- Re, " parallèle, " … " perpendiculaire ", … Cette description masque quelque peu la vérité. Pour être de lénergie, lobjet auquel la livre de force est appliquée doit se déplacer dun pied dans la direction de la force. Pour être un couple, rien na besoin de bouger, mais la livre de force doit être appliquée à un point situé à un pied de laxe de rotation, et le rayon, laxe et la force doivent tous être perpendiculaires entre eux.
- Je suppose que ce serait évident pour un physicien. Peut-être pas si évident pour quelquun qui a du mal à comprendre comment le couple et lénergie peuvent sembler être spécifiés avec les mêmes unités (cest-à-dire pour celui qui a posé la question initiale.)
Réponse
Pied-livre ou livre-pied sont synonymes et représentent le produit arithmétique de la livre (force) et du pied (longueur).
La livre (force) est le poids dune livre (masse) à la surface de la Terre (quelque peu imprécise car le champ de gravité terrestre varie en fonction de votre emplacement, et le poids effectif dun objet sera influencé par la force centrifuge en raison de la rotation de la Terre, encore une fois dépendant de lemplacement).
En tant quunité dénergie, cest lénergie dappliquer une force dune livre sur une distance dun pied. Cela équivaut à élever un un -pound masse dun pied de hauteur, eh bien … parce que.
En tant quunité de couple, cest le couple résultant dune force tangente dune livre appliquée à une distance dun pied de laxe de rotation .
On pourrait dire la même chose du Newton-mètre (ou mètre-Newton, mais il ne s’est jamais exprimé ainsi); comme unité dénergie, cest une force dun Newton appliquée sur une distance dun mètre; en tant quunité de couple, il sagit dune force tangente dun Newton appliquée à une distance dun mètre de laxe de rotation, sauf que le Newton est spécifiquement une unité de force avec une définition précise où livre peut être soit force, soit masse et livre (force) na pas de définition précise.
Le système de mesure qui comprend les livres et les pieds a une longue histoire. Lorsquil sest développé, la variabilité du champ gravitationnel de la Terre et son impact sur les poids et les mesures qui en dépendaient nétait pas compris, nétait pas mesurable et / ou nétait pas significatif pour les problèmes dingénierie de lépoque. La culture, lhistoire et la familiarité conservent ces poids et mesures en cours dutilisation malgré la maladresse et les avantages de la métrique.
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+1pour une réponse / explication approfondie
Réponse
Selon Wikipedia pied-livre et pied-livre-force sont synonymes:
Le pied livre-force (symbole : ft⋅lbf ou ft⋅lb) est une unité de travail ou dénergie dans les unités de mesure coutumières et impériales des États-Unis. Cest lénergie transférée lors de lapplication dune force dune livre-force (lbf) par un déplacement linéaire dun pied.
Il est égal à 1,356 joules.
Lunité de couple est la livre-pied, pas le pied-livre.
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- Mais livre-pied est également utilisé pour les couples.
- Oui, je me suis trompé sur lb-ft vs ft-lb. Je ' admettre également que wikipedia ' affirme que ft-lbf = ft-lb était vrai il y a trente ans lorsque Tom a commencé à donner des conférences. Laissez ' voir ce que les autres rapportent …
- Par réponse de @uhoh ', pour l’énergie et couple, lorsque vous décomposez la sténographie mathématique dans lintégrale et le produit croisé, vous vous retrouvez avec les unités étant une force multipliée par une distance. La multiplication est commutative, donc la force multipliée par la distance équivaut à la distance multipliée par la force. La distinction entre livre-pied et pied-livre n’est pas ' physique, elle ' sémantique.