TomLodgsonの古典的な教科書軌道力学:理論と応用は頻繁にエネルギーを測定します私はいつもトルクを測定しようと思っていたフィートポンド。この本はそれを定義していません。それは古風なフィートポンド力[原文のまま]、または一定の重力場で片足を持ち上げた1ポンドの重力ポテンシャルエネルギー、または何か他のものですか?(このユニットはまだ航空宇宙で使用されていますか?または他の分野で?)

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  • '同じセットのユニットは複数の状況を説明できます。たとえば、NIST標準SP811の定数の表のいくつかを見てください。

回答

それは…一定の重力場で片足を持ち上げた1ポンドの重力ポテンシャルエネルギー…?

はい、確かにそうです!

エネルギーであるためには、ポンドは足と平行でなければなりません。

$$ E = \ int \ mathbf {F} \ cdot d \ mathbf {s} $$

トルクを得るには、ポンドが足に対して垂直である必要があります

$$ \ tau = \ mathbf {r} \ times \ mathbf {F} $$

1フィートポンド(またはポンドフィート)のエネルギーは9.81(m / s ^ 2)/ 2.2(kgf / lb)/ 3.3(ft / m)= 1.35ジュール。

コメント

  • @RussellBorogove物理学では、同じである必要があります。事。順序は重要ではないので、私は'足を叩き、私の原則に固執することを余儀なくされました。
  • ここの最後の行は、私の2つの推測がunit 'の意味は同等です。ビンゴ!
  • 楽しいしゃれ…そして洗っていないガラガラ(私はメンバーでなければなりません)もlb-ftとft-lbを同じ意味で使用します。
  • Re、"並列、" … "垂直"、…その説明は真実を幾分覆い隠します。エネルギーであるためには、力のポンドが適用されるオブジェクトは、力の方向に1フィート移動する必要があります。トルクであるためには、何も移動する必要はありませんが、回転軸から1フィート離れた点にポンドの力を加え、半径、軸、および力をすべて相互に垂直にする必要があります。
  • それは物理学者には明らかだと思います。トルクとエネルギーが同じ単位でどのように指定されているように見えるかを理解するのに苦労している人(つまり、元の質問をした人)にはそれほど明白ではないかもしれません。

回答

Foot-poundまたはpound-footは同義語であり、ポンド(力)とフィート(長さ)の算術積を表します。

ポンド(力)は、地球の表面での1ポンド(質量)の重量です(地球の重力場は場所によって異なり、物体の有効重量は遠心力の影響を受けるため、多少不正確です)地球の回転により、これも場所によって異なります。

エネルギーの単位として、1フィートの距離に1ポンドの力を加えるエネルギーです。1ポンドの力を上げるのと同じです。 -高さ1フィートのポンド質量、そうですね…なぜなら…

トルクの単位として、回転軸から1フィートの距離で加えられた1ポンドの接線力から生じるトルクです。 。

同じことがニュートンメートル(またはメーター-ニュートンですが、そのように表現されることはありません)についても言えます。エネルギーの単位として、それは1メートルの距離にわたって適用される1ニュートンの力です。トルクの単位として、回転軸から1メートルの距離で適用される1ニュートンの接線力です。ただし、ニュートンは、ポンドが力または質量とポンドのいずれかである正確な定義を持つ力の単位です。 (力)には正確な定義がありません。

ポンドとフィートを含む測定システムには長い歴史があります。それが発達したとき、地球の重力場の変動性とそれに依存する重量と測定値へのその影響は、理解されていなかった、測定できなかった、そして/または当時の工学的問題にとって重要ではなかった。文化、歴史、親しみやすさは、メトリックの扱いやすさと利点にもかかわらず、これらの重みと測定値を使用し続けます。

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  • +1完全な回答/説明

回答

Wikipedia フィートポンドとフィートポンドフォースは同義語です:

フィートポンドフォース(記号:ft⋅lbfまたはft⋅lb)は、米国の慣習的および帝国の測定単位であるエンジニアリングおよび重力システムの作業単位またはエネルギーです。これは、1フィートの直線変位によって1ポンド力(lbf)の力を加えたときに伝達されるエネルギーです。

1.356ジュールに相当します。

トルクの単位は、フィートポンドではなくポンドフィートです。

コメント

  • しかし、トルクにはポンドフィートも使用されます。
  • はい、lb-ftとft-lbについて間違えました。 'また、ウィキペディア'が、トムが講義を始めた30年前にft-lbf = ft-lbが真実であったと主張していることも認めます。 'が他の人の報告を見てみましょう…
  • @uhoh 'の回答ごとに、エネルギーと トルク、積分と外積の数学的短縮形を分解すると、単位は力と距離の積になります。 乗算は可換であるため、力×距離は距離×力に相当します。 ポンドフィートとフィートポンドの区別は、'物理学ではなく、'セマンティクスです。

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