Дины в килограмм-силы: малые нагрузки на лабораторных весах
Что делает эта конвертация
Она переводит силу в единицу, которой на практике пользуются как грамм-силой. Две тысячи дин — это 0,00204 килограмм-силы, то есть около двух грамм-сил: приблизительно столько давит на чашку весов двухграммовая гирька. В лабораторной работе редко оперируют килограммами-силами напрямую, и понятие грамм-силы существует именно для этого масштаба, где килограмм-сила была бы слишком крупной единицей.
Грамм-сила, спрятанная на виду
Грамм-сила — это ровно тысячная доля килограмм-силы, и она не упомянута в этой категории отдельным инструментом лишь потому, что получается сдвигом запятой на три знака. Именно в грамм-силах выражают усилие зажима микропинцета, натяжение тонкой нити, давление штампа на образец. Калибровочные гири, стоящие в лаборатории, размечены в граммах, но дают при этом силу, и перевод в дины показывает, сколько именно дин приходится на каждую гирьку.
Таблица перевода дин в килограмм-силы
Диапазон, в котором работают с образцами и калибровкой: от единиц дин до десятков тысяч. Значения в килограмм-силах здесь малы, зато их легко перевести в грамм-силы, сдвинув запятую.
| Дина (dyn) | Килограмм-сила (kgf) |
|---|---|
| 1 | 0.00000101971621298 |
| 100 | 0.000101971621298 |
| 1000 | 0.00101971621298 |
| 10000 | 0.0101971621298 |
| 100000 | 0.101971621298 |
| 1000000 | 1.01971621298 |
Почему силу указывают через массу
Причина практическая: калибровочная гиря — это масса, а её сила — производная величина. Когда лаборатория проверяет весы, она ставит гирю известной массы и знает, какую силу та создаёт при стандартном ускорении свободного падения. Записывать результат в грамм-силах удобно потому, что так его можно сверить с массой гири напрямую, не пересчитывая заново. Именно за это удобство гравитационные единицы и держатся в лабораторной практике, несмотря на то что формально они не входят в СИ.
Разделите на тысячу, потом уберите два процента
Из дин в грамм-силы удобно переходить в два шага: сначала уменьшить значение в тысячу раз, получив приблизительные грамм-силы, а затем уменьшить результат ещё на два процента, потому что стандартное ускорение свободного падения лишь немногим больше десяти. Точный множитель для перехода к килограмм-силам равен 0,00000102, и он приводит к тому же ответу аккуратнее и без промежуточного округления.
Частые вопросы
Чем грамм-сила отличается от килограмм-силы?
Ровно в тысячу раз, как грамм от килограмма, и больше ничем. Грамм-сила удобна для малых усилий: там, где килограмм-сила дала бы 0,002, она даёт аккуратную двойку. В этой категории отдельного инструмента для грамм-сил нет, потому что переход между ними сводится к переносу запятой на три знака.
Как перевести дины в грамм-силы?
Разделите значение в динах на 980,665. Две тысячи дин дают примерно 2,04 грамм-силы. Можно и короче: поделить на тысячу и отнять два процента — результат будет почти тем же. Оба способа опираются на то, что стандартное ускорение свободного падения близко к десяти метрам на секунду в квадрате.
Почему калибровочная гиря важна именно здесь?
Потому что она превращает силу в проверяемую величину. Масса гири известна с высокой точностью, а силу, которую она создаёт, можно вычислить через стандартное ускорение свободного падения, не прибегая к измерению. Это даёт лаборатории опорную точку, от которой отсчитываются все прочие измерения, включая те, что выражены в динах.
Принята ли килограмм-сила в системе СИ?
Нет, в СИ её нет, но во многих странах она остаётся законной для торговли и широко применяется в промышленной документации. СИ предпочитает ньютон, потому что тот не зависит от того, в каком месте производят измерение. Лаборатории пользуются гравитационными единицами там, где это удобно, и обычно указывают рядом значение в ньютонах.
Какая сила сжатия считается нормальной для кисти руки?
Крепкое рукопожатие взрослого человека составляет примерно от тридцати до пятидесяти килограмм-сил, то есть около трёхсот-пятисот ньютонов. Это полезно помнить как ориентир: значение в динах для того же усилия будет порядка трёхсот миллионов, и разница наглядно показывает, насколько мелкой единицей является дина.