Сила в массу: что на самом деле удерживает один ньютон
Что делает этот расчёт
Он делит силу на местное ускорение свободного падения и находит массу, которую эта сила способна поддержать. Соотношение записывается как W = m·g, а после перестановки даёт m = W ÷ g. Сила 9,80665 ньютона удерживает ровно один килограмм при стандартном ускорении, но те же 9,80665 ньютона удержат 6,05 килограмма на Луне, потому что лунное ускорение равно всего 1,62 метра на секунду в квадрате и каждый килограмм там давит заметно слабее. Сила осталась прежней — изменилось лишь то, сколько она выдерживает.
Почему ответ зависит от того, где вы находитесь
Ньютон — величина постоянная, но вес представляет собой силу, а ускорение свободного падения как раз и превращает массу в вес. Перенесите один и тот же предмет туда, где притяжение слабее, и его вес упадёт, тогда как масса останется в точности прежней. Именно поэтому расчёт вынужден сначала спросить, где вы находитесь, и лишь потом давать единственный ответ. Пресеты закрывают четыре самых частых случая, а поле своей гравитации принимает любое число из технического паспорта или из научной фантастики и подставляет его в ту же арифметику.
Перевод ньютонов в килограммы при стандартном ускорении
Каждая строка посчитана при стандартном ускорении свободного падения, 9,80665 метра на секунду в квадрате, то есть для пресета Земли. Переключите селектор на Луну, Марс или Юпитер, чтобы получить другие значения из той же силы: за селектором следует только интерактивный конвертер выше, а таблица остаётся неизменной, чтобы два читателя, сравнивающие записи, видели одинаковые числа.
| Ньютон (N) | Килограмм (kg) |
|---|---|
| 1 | 0.101971621298 |
| 10 | 1.01971621298 |
| 100 | 10.1971621298 |
| 500 | 50.9858106489 |
| 1000 | 101.971621298 |
| 9806.65 | 1000 |
| 10000 | 1019.71621298 |
Вес — это сила, надевшая ярлык массы
Почти все весы в мире отградуированы в килограммах, а измеряют они на самом деле силу. Пружина растягивается пропорционально нагрузке, и шкала размечается в единицах массы исходя из того, что прибор стоит на Земле. Отнесите те же весы на Луну, и они покажут примерно шестую часть массы: они честно сообщают силу, а вот допущение, заложенное в разметку, там больше не выполняется.
Сокращение через девять и восемь
Вблизи поверхности Земли деления на десять для большинства бытовых прикидок вполне достаточно: сто ньютонов — это примерно десять килограммов, и ошибка не доходит до двух процентов. Берите 9,80665 тогда, когда ответ должен сойтись с паспортом, и берите пресеты тогда, когда ответ должен быть верен не здесь, а в другом месте.
Частые вопросы
Как перевести силу в массу?
Разделите силу в ньютонах на местное ускорение свободного падения в метрах на секунду в квадрате. При стандартном ускорении 100 ньютонов дают 100 ÷ 9,80665, то есть около 10,2 килограмма. Операция точная: от планеты к планете меняется только число, на которое вы делите.
Почему одна и та же сила удерживает на Луне больше массы?
Потому что лунное ускорение свободного падения равно примерно 1,62 метра на секунду в квадрате, то есть около шестой части земного стандартного. Каждый килограмм весит там соответственно меньше, поэтому фиксированная сила способна удержать их больше. Сила, поднимающая на Земле один килограмм, на Луне поднимет чуть больше шести.
Является ли килограмм единицей силы?
Нет, это единица массы, и она одинакова в любой точке вселенной. Единица силы называется килограмм-силой, и она в точности равна весу одного килограмма при стандартном ускорении свободного падения. Совпадение названий этих двух единиц — самый частый источник путаницы во всей области.
Какие значения гравитации заложены в пресеты?
Для Земли взято стандартное значение 9,80665 метра на секунду в квадрате, для Луны — 1,62, для Марса — 3,721, для Юпитера — 24,79. Это округлённые средние по планетам, пригодные для обучения и прикидок; для геодезической съёмки или планирования полёта нужно местное значение, и именно для этого существует поле своей гравитации.
Можно ли подставить собственное значение гравитации?
Да. Выберите вариант «Своя гравитация» и введите любое положительное число в метрах на секунду в квадрате. Ноль не принимается, потому что деление силы на нулевое ускорение не имеет конечного ответа, и инструмент скажет об этом прямо, а не напечатает бесконечность.