千克力转达因:一只手就是七位数
这个换算揭示了什么
把一公斤托在掌心,你手里握着的是九十八万达因。力本身没有任何变化,变的只是用来定义它的那把尺子和那块质量。厘米-克-秒制用更小的长度和更小的质量搭出单位,力为此付出了代价:达因是让一克获得每秒一厘米每二次方秒加速度的力,于是任何一个人真能感觉到的力,写出来都在小数点前带着六位数字。
为实验台而生的体系
CGS 并不是随意选的。十九世纪的实验室用克级样品和厘米级装置工作,所以一套基本单位与实验台尺寸相配的体系,会为当时真正在做的实验产出尺寸合适的数字。表面张力、黏度和静电荷都是小量,在 CGS 里它们落在可读的区间。代价在同一套体系被用来描述一袋水泥或一台机器底座时立刻出现:答案带着七位数字和一排末尾的零。
千克力转达因换算表
从一公斤到一吨的日常载荷,两种体系并列,可以看到一旦牵涉真实重量,CGS 那一列涨得多快。
| 千克力 (kgf) | 达因 (dyn) |
|---|---|
| 1 | 980665 |
| 10 | 9806650 |
| 25 | 24516625 |
| 50 | 49033250 |
| 100 | 98066500 |
| 1000 | 980665000 |
倍率里为什么带着那个厘米
千克力转牛顿常用的倍率是 9.80665。一达因比一牛顿小十万倍,因为它的克是千克的千分之一,它的厘米是米的百分之一,两处缩减相乘。一路带下来,倍率就变成 980665。这就是全部的算术,也解释了为什么达因从未传播到伴随它成长的那些领域之外:每一次换算成都往里拖着一个十的幂。
把那些零读回来
换回去就是向左移六位,所以 980665 达因回到一千克力。更快的核对方法是看数字的长度:一百千克力的载荷应该落在几千万达因上。如果你的答案比这短,那就是有三处零在某地走丢了。
常见问题
一份家用重量的力,为什么会用到七位数?
因为达因用克和厘米搭成,两者都很小。一达因接近于一颗毫克质量所受的重力,所以一只手就能提起来的载荷,必须用几十万个它来计数。数字很大,力并不大。
CGS 为什么比产生它的那套体系活得更久?
因为大量已发表的文献是用它写成的,并且至今仍有用。以每厘米达因表示的表面张力、以泊表示的黏度,以及许多较早的电磁学文献都是 CGS,把这些表格改用国际单位制重印,会切断它们与背后实验的联系。
这个换算会损失什么吗?
什么都不会。乘的是一个整数 980665,没有循环小数,所以一个给到几位小数的千克力值会原封不动地穿过去。只有很长的结果会用指数形式显示,而那是版面上的决定,不是精度的损失。
现在还有哪类工作用达因测量?
作用在小物体上的小力:表面张力对弯月面的拉力、尘粒受到的阻力、静电天平中带电平板之间的力。在这些场合,牛顿大得不顺手,研究者宁可写四位数字,也不想写四位小数。
倍率末尾的 665 代表什么?
它是被带过来的标准重力值:9.80665 乘以把牛顿和达因隔开的那十万。这些数字不是装饰,正是这个换算可以被精确引用、而不必声明有效位数的原因。