Deux masses, deux multiplicateurs : kilogrammes-force en poundals
Ce qui sépare les deux unités
Les deux unités commencent par une masse, puis lui posent une question différente. Le kilogramme-force multiplie un kilogramme par l'accélération que lui donne la gravité ; le poundal multiplie une livre par un pied par seconde carrée, un nombre choisi pour l'arithmétique et non observé dans la nature. Les deux se tiennent donc de part et d'autre d'une scission qui a traversé la mécanique du dix-neuvième siècle, et le facteur qui les relie, 70,9316, consigne ce désaccord plutôt qu'il ne décrit un objet particulier.
Gravitationnelle contre absolue
Une unité gravitationnelle est commode à la surface de la planète où elle a été définie, car une charge peut s'y décrire par la masse qui la produit : une caisse de vingt kilogrammes, une palette de deux tonnes. Une unité absolue se définit par la masse, la longueur et le temps seuls : elle signifie donc la même chose sur un navire, dans un laboratoire ou en orbite. Les ingénieurs victoriens préféraient la première pour sa familiarité, les physiciens la seconde pour sa cohérence, et le poundal est ce que les physiciens ont produit pour la mesure impériale.
Tableau de conversion kilogrammes-force en poundals
Des charges dans les deux unités, la colonne des poundals montrant à quoi ressemble une unité bâtie sur un pied par seconde carrée à côté d'une unité bâtie sur la gravité standard.
| Kilogramme-force (kgf) | Poundal (pdl) |
|---|---|
| 1 | 70.931635284 |
| 10 | 709.31635284 |
| 25 | 1773.2908821 |
| 50 | 3546.5817642 |
| 100 | 7093.1635284 |
| 1000 | 70931.635284 |
Deux masses, deux accélérations
Le poundal est ce qu'on obtient quand on tient la gravité hors de la définition. Prenez une livre, appliquez-lui une accélération d'un pied par seconde carrée, et la force vaut un poundal — pas de gravité standard, aucune référence à un lieu précis de la surface terrestre. Le kilogramme-force prend la route opposée et replie l'accélération standard dans l'unité elle-même. Divisez l'une par l'autre et les deux masses apportent leur rapport tandis que les deux accélérations apportent le leur.
Un facteur proche de soixante-dix, pas de trente-deux
Deux nombres familiers se combinent ici. Le rapport kilogramme sur livre vaut 2,20462 et le rapport de la gravité standard à un pied par seconde carrée vaut 32,174 ; multipliez-les et vous obtenez 70,9316, soit toute la conversion. Connaître cette décomposition est un bon moyen de se rappeler quelle constante appartient à quelle paire d'unités, et d'éviter d'appliquer 32,174 là où il n'a rien à faire.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qui distingue le poundal de la livre-force ?
La livre-force est le poids d'une livre sous la gravité standard ; le poundal est la force qui accélère une livre d'un pied par seconde carrée. Même masse, deux accélérations, et un facteur de 32,174 entre les résultats. Une seule des deux est définie sans emprunter un nombre à la planète.
Pourquoi utiliser une unité bâtie sur un pied par seconde carrée ?
Parce qu'elle garde force, masse et accélération dans un ensemble cohérent, sans constante cachée. Dans un calcul en poundals, la force égale la masse fois l'accélération et rien d'autre n'apparaît dans la formule, exactement comme le SI le fait avec le newton et le kilogramme. La version en livres-force exige d'insérer la gravité à chaque étape.
Le poundal est-il encore utilisé quelque part ?
Rarement. Il survit dans des manuels anciens, dans une partie de la littérature aéronautique et de génie civil écrite avant la métrication, et dans des exercices conçus pour illustrer l'idée d'unité cohérente. La pratique impériale moderne utilise la livre-force et accepte la constante gravitationnelle dans les équations.
Comment se situe le versant métrique de la famille ?
Le kilogramme-force est l'unité gravitationnelle métrique et le newton son pendant absolu, dans exactement la relation qu'occupent la livre-force et le poundal en mesure impériale. Le newton a gagné ce débat sans partage : la pratique métrique ne porte donc aucune scission vivante, tandis que la pratique impériale a gardé les deux unités en circulation.
Quel nombre utiliser pour une charge donnée en poundals ?
Divisez par 70,9316 pour obtenir des kilogrammes-force. Mille poundals valent 14,0981 kilogrammes-force, et quatorze kilogrammes-force c'est un sac de pommes de terre : le moyen le plus rapide de voir que le poundal est une petite unité et le kilogramme-force une grande.