نيوتن (وحدة قياس)

النيوتن (رمزه: N ) هو وحدة قياس القوة في النظام الدولي للوحدات (SI) . ويُعبر عنه بوحدات النظام الدولي الأساسية بأنه 1 كجم· م /ث² ^، وهي القوة التي تُسرّع كتلة مقدارها كيلوغرام واحد بمقدار متر واحد في الثانية المربعة. 

سميت الوحدة على اسم إسحاق نيوتن تقديراً لعمله في الميكانيكا الكلاسيكية ، وتحديداً قانونه الثاني للحركة .

يُعرَّف النيوتن بأنه 1  كجم·م/ث² ⁽ وهو وحدة مشتقة مُحدَّدة بدلالة وحدات النظام الدولي للوحدات ). ^{[ 1 ] : 137} وبالتالي، فإن النيوتن الواحد هو القوة اللازمة لتسريع كتلة مقدارها كيلوغرام واحد بمعدل متر واحد في الثانية المربعة في اتجاه القوة المؤثرة. ^{[ 2 ]}

يمكن فهم وحدات "متر لكل ثانية مربعة" على أنها تقيس معدل تغير السرعة لكل وحدة زمنية، أي زيادة في السرعة بمقدار متر واحد في الثانية كل ثانية. ^{[ 2 ]}

في عام 1946، اعتمد المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) القرار رقم  2 الذي وحد وحدة القوة في نظام الوحدات MKS لتكون مقدار القوة اللازمة لتسريع كيلوغرام واحد من الكتلة بمعدل متر واحد في الثانية المربعة. وفي عام 1948، اعتمد المؤتمر العام التاسع للأوزان والمقاييس القرار رقم  7 الذي اعتمد اسم نيوتن لهذه القوة. ^{[ 3 ]} وأصبح نظام MKS حينها الأساس لنظام الوحدات الدولي (SI) الحالي. ^{[ 4 ]} وبذلك أصبح النيوتن وحدة القوة القياسية في النظام الدولي للوحدات ( SI) . ^{[ 3 ]}

سُمّي النيوتن نسبةً إلى إسحاق نيوتن . وكما هو الحال مع كل وحدة من وحدات النظام الدولي للوحدات ( SI) التي سُمّيت نسبةً إلى شخص، يبدأ رمزه بحرف كبير (N)، ولكن عند كتابته كاملاً، فإنه يتبع قواعد كتابة الأحرف الكبيرة للأسماء الشائعة ؛ أي أن كلمة "نيوتن" تُكتب بحرف كبير في بداية الجملة وفي العناوين، ولكنها تُكتب بحرف صغير فيما عدا ذلك.

وتأتي الصلة بنيوتن من قانون نيوتن الثاني للحركة ، والذي ينص على أن القوة المؤثرة على جسم ما تتناسب طرديًا مع التسارع الذي يكتسبه هذا الجسم، على النحو التالي: ^{[ 5 ]}$${\displaystyle F=ma,}$$ أين${\displaystyle m}$يمثل كتلة الجسم الذي يتعرض لتسارع${\displaystyle a}$عند استخدام وحدة النظام الدولي للكتلة، وهي الكيلوغرام (kg)، ووحدات النظام الدولي للمسافة وهي المتر (m)، والوقت، وهي الثانية (s)، نصل إلى تعريف النظام الدولي للنيوتن: 1  kg⋅m/s ² .

في ظل الجاذبية المتوسطة على الأرض (بشكل تقليدي،${\displaystyle g_{\text{n}}}$=9.806 65  م/ث ² )، كتلة كيلوغرام واحد تؤثر بقوة تبلغ حوالي 9.81  نيوتن.

• تؤثر تفاحة متوسطة الحجم بكتلة 200 غرام بقوة تبلغ حوالي نيوتنين على سطح الأرض، وهو ما نقيسه على أنه وزن  التفاحة على الأرض.

${\displaystyle 0.200{\text{ kg}}\times 9.80665{\text{ m/s}}^{2}=1.961{\text{ N}}.}$

• يبذل الشخص البالغ العادي قوة تبلغ حوالي 608  نيوتن على الأرض.

${\displaystyle 62{\text{ kg}}\times 9.80665{\text{ m/s}}^{2}=608{\text{ N}}}$(حيث  يبلغ متوسط ​​كتلة البالغين في العالم 62 كجم). ^{[ 6 ]}

يمكن التعبير عن القوى الكبيرة بالكيلونيوتن (kN)، حيث 1  kN = 1000  N. على سبيل المثال، تبلغ قوة جر قاطرة قطار بخاري من الفئة Y وقوة دفع محرك نفاث من طراز F100  حوالي 130 كيلونيوتن.

تُختبر حبال التسلق بافتراض قدرة الإنسان على تحمل سقوط يُولّد  قوة مقدارها 12 كيلو نيوتن. يجب ألا تنقطع الحبال عند اختبارها بخمسة سقوطات مماثلة. ^{[ 7 ] : 11}