牛顿转磅达:输掉论战的那个绝对单位
这个换算在做什么
磅达是英制力单位按照牛顿的建法搭出来的样子:一磅质量,以每秒一英尺每二次方秒加速,定义里完全不出现重力。它是个讲原则的单位,而且很小——一磅达约等于 0.138 牛顿,所以十牛顿的力就是七十二磅达。换算就是乘以 7.233,得到的是英尺-磅-秒制图纸上会印出的那个数。
绝对制对阵引力制
牛顿是绝对单位:只由质量、长度和时间构成,在宇宙任何地方都成立。磅达被设计成英制里的对应物,按这个标准衡量,它其实是两种英制力单位里更现代的那个,因为磅力至今还要靠某颗特定行星的重力。于是在两套体系里各有一个绝对单位,其中一个被所有在世的工程师使用,另一个只是一条脚注。
牛顿转磅达换算表
磅达曾经是自然单位的那个力区间,从手动压力机到小型发动机。中间几行会说明数字为什么涨得这么快:磅达本来就是个小单位。
| 牛顿 (N) | 磅达 (pdl) |
|---|---|
| 1 | 7.23301385121 |
| 10 | 72.3301385121 |
| 100 | 723.301385121 |
| 500 | 3616.5069256 |
| 1000 | 7233.01385121 |
| 9806.65 | 70931.635284 |
| 10000 | 72330.1385121 |
磅力为什么还是赢了
磅达在英尺-磅-秒制里是自洽的,算术因此很干净:质量乘以加速度时不会冒出 32.174 这个因子。可这份优雅并不重要。工程师手上早已有以磅力校准的弹簧秤、压力表和蒸汽表,磅力让他们可以保留每一个既有数字和每一台既有仪器。磅达要求他们为一套自己并不觉得缺失的一致性,重写一个世纪以来的表格。
在换算表里认出磅达数值
磅达数值大约是同一个力在牛顿下的七倍,这是最快的辨认方法。如果几牛顿的力变成了一个两位数,你看的多半是磅达而不是磅力;相比之下,磅力数值永远小于它所对应的牛顿值。
常见问题
磅达到底是什么?
它是让一磅质量获得每秒一英尺每二次方秒加速度的力。这个定义只提到质量、长度和时间,完全没有提到重力,而这正是一个绝对单位的全部意义。一磅达等于 0.138254954376 牛顿。
工程师为什么继续用磅力?
出于习惯、仪器和既有的文件。磅力是弹簧秤读出的东西,也是压力表校准的对象,改用磅达会让档案柜里每一张表格、曲线和标准全部作废。磅达更自洽,而自洽不足以战胜一个世纪的实践。
今天还有哪里会出现磅达?
力学教科书、较早参考书的英尺-磅-秒章节,以及一部分航空与纺织测试文献里。它留下来的意义,主要是提醒人们英制也曾有过一个自洽的绝对分支,并作为一道考题,用来分辨绝对单位与引力单位。
怎么从磅达换回牛顿?
把磅达数值除以 7.233,等价地乘以 0.138255。所以 100 磅达是 13.83 牛顿。同一对数字两个方向都能用,当结果看起来大得可疑时,这是一个有用的自查。
磅达是国际单位制单位吗?
不是。它属于英尺-磅-秒那一族单位,而国际单位制建立在米、千克和秒之上。它甚至不是大多数人会遇到的英制单位,因为磅力早就在贸易和工程里占住了那个位置。