Tom Lodgson “s klassieke leerboek Orbitale mechanica: theorie en toepassingen meet regelmatig energie in foot-pounds, waarvan ik altijd dacht dat het koppel meet. Het boek definieert het niet. Is het de archaïsche voet pond-kracht [sic], of de zwaartekracht potentiële energie van één pond gehesen één voet in een constant zwaartekrachtveld, of iets anders? (Wordt deze eenheid nog steeds gebruikt in de ruimtevaart) of in andere velden?)
Reacties
- Het ' is zeker waar dat dezelfde set van eenheden kunnen meerdere situaties beschrijven. Bekijk bijvoorbeeld enkele van de tabellen met constanten in de NIST-standaard SP811
Answer
Is het … de potentiële zwaartekrachtenergie van één pond die één voet wordt gehesen in een constant zwaartekrachtveld …?
Ja inderdaad!
Om energie te zijn, moet het pond evenwijdig aan de voet zijn.
$$ E = \ int \ mathbf {F} \ cdot d \ mathbf {s} $$
Om koppel te zijn, moet het pond loodrecht op de voet staan
$$ \ tau = \ mathbf {r} \ times \ mathbf {F} $$
1 foot-pound (of pound foot) energie is 9,81 (m / s ^ 2) / 2,2 (kgf / lb) / 3.3 (ft / m) = 1.35 Joules.
Reacties
- @RussellBorogove in de natuurkunde zijn ze en moeten ze hetzelfde zijn ding. De volgorde kan er niet toe doen, dus ik ' m gedwongen om met mijn voet te bonzen en vast te houden aan mijn principes.
- De laatste regel hier benadrukt dat mijn twee gissingen voor de unit ' s betekenis zijn equivalent. Bingo!
- Heerlijke woordspeling … en het ongewassen gepeupel (waar ik dus lid van moet zijn) gebruiken ook lb-ft en ft-lb door elkaar.
- Re, " parallel, " … " loodrecht ", … Die beschrijving maskeert enigszins de waarheid. Om energie te zijn, moet het object waarop het pond kracht wordt uitgeoefend een voet in de richting van de kracht bewegen . Om koppel te zijn, hoeft niets te bewegen, maar het pond kracht moet worden uitgeoefend op een punt dat een voet verwijderd is van de rotatieas, en de straal en de as en de kracht moeten allemaal loodrecht op elkaar staan.
- Ik denk dat dat voor een natuurkundige duidelijk zou zijn. Misschien niet zo duidelijk voor iemand die moeite heeft om te begrijpen hoe koppel en energie gespecificeerd kunnen worden met dezelfde eenheden (dwz voor de man die de oorspronkelijke vraag stelde).
Answer
Foot-pound of pound-foot zijn synoniemen en vertegenwoordigen het rekenkundige product van pond (kracht) en voet (lengte).
Het pond (kracht) is het gewicht van één pond (massa) op het aardoppervlak (enigszins onnauwkeurig omdat het zwaartekrachtveld van de aarde varieert afhankelijk van uw locatie, en het effectieve gewicht van een object wordt beïnvloed door de middelpuntvliedende kracht vanwege de rotatie van de aarde, opnieuw afhankelijk van de locatie).
Als energie-eenheid is het de energie van het uitoefenen van een kracht van één pond over een afstand van één voet. Het is gelijk aan het opheffen van een -pound massa een voet in hoogte, nou … omdat.
Als een koppeleenheid is het het koppel dat het resultaat is van een één pond tangenskracht uitgeoefend op een afstand van één voet van de rotatieas .
Hetzelfde kan gezegd worden van de Newtonmeter (of meter-Newton, maar zo is het nooit uitgedrukt); als een eenheid van energie is het een kracht van één Newton die wordt uitgeoefend over een afstand van één meter; als een koppeleenheid is het een tangenskracht van één Newton die wordt uitgeoefend op een afstand van één meter van de rotatieas, behalve dat de Newton specifiek een krachteenheid is met een precieze definitie waarbij pond ofwel kracht ofwel massa en pond kan zijn (kracht) mist een nauwkeurige definitie.
Het meetsysteem dat ponden en voeten omvat, heeft een lange geschiedenis. Toen het zich ontwikkelde, werd de variabiliteit van het zwaartekrachtveld van de aarde en de impact ervan op de gewichten en maten die ervan afhingen, niet begrepen, niet meetbaar en / of niet significant voor de technische problemen van die tijd. Cultuur, geschiedenis en vertrouwdheid houden deze gewichten en maten in gebruik ondanks de onhandigheid en voordelen van metrische gegevens.
Opmerkingen
-
+1voor grondig antwoord / uitleg
Antwoord
Volgens Wikipedia foot-pound en foot-pound-force zijn synoniem:
The foot pound-force (symbol : ft⋅lbf of ft⋅lb) is een eenheid van werk of energie in de Engineering and Gravitational Systems in de in de Verenigde Staten gebruikelijke en imperiale maateenheden. Het is de energie die wordt overgedragen bij het uitoefenen van een kracht van één pondkracht (lbf) door een lineaire verplaatsing van één voet.
Het is gelijk aan 1.356 joule.
De koppeleenheid is het pond-voet, niet het voet-pond.
Opmerkingen
- Maar pond-voet wordt ook gebruikt voor koppels.
- Ja, ik vergiste me over lb-ft versus ft-lb. Ik ' ll geef ook toe dat wikipedia ' s claim ft-lbf = ft-lb dertig jaar geleden waar was toen Tom begon met lesgeven. Laat ' s zien wat anderen rapporteren …
- Per @uhoh ' s antwoord, voor zowel energie als koppel, wanneer je de wiskundige steno ontleedt in de integraal en het kruisproduct, eindigt het met de eenheden als een kracht maal een afstand. Vermenigvuldiging is commutatief, dus kracht maal afstand is gelijk aan afstand maal kracht. Het onderscheid tussen pond-voet en voet-pond is niet ' t natuurkunde, het ' s semantiek.