باوندال

الموسوعة الحرة

الباوندال (الرمز: pdl ) هو وحدة قوة ، تم تقديمها في عام 1877، وهي جزء من النظام الإنجليزي المطلق للوحدات، والذي هو في حد ذاته نظام فرعي متماسك لنظام القدم-الباوند-الثانية .

1pdl=1رطل⋅قدم/s2{\displaystyle 1\,{\text{pdl}}=1\,{\text{lb}}{\cdot }{\text{ft}}/{\text{s}}^{2}}

يُعرَّف الباوندال بأنه القوة اللازمة لتسريع كتلة مقدارها باوند واحد بمقدار قدم واحدة في الثانية المربعة. [ 1 ] : 54 1 باوندال =0.138 254 954 376 شمالاً  بالضبط.

خلفية

تتطلب الوحدات الإنجليزية إعادة قياس القوة أو الكتلة للتخلص من ثابت التناسب العددي في المعادلة F = ma . يمثل الباوندال أحد الخيارات، وهو إعادة قياس وحدات القوة. بما أن رطلًا واحدًا من القوة ( باوند قوة ) يُسرّع رطلًا واحدًا من الكتلة ( باوند كتلة ) بمقدار 32.174049 قدم/ثانية² ( 9.80665 متر/ثانية² ؛ تسارع الجاذبية الأرضية ، g )، يمكننا تصغير وحدة القوة للتعويض، فنحصل على وحدة تُسرّع رطلًا واحدًا من الكتلة بمقدار 1 قدم /ثانية² بدلًا من 32.174049 قدم /ثانية² ؛ وهذا هو الباوندال، الذي يُعادل تقريبًا 1/32 باوند قوة .      

ثلاثة مناهج لوحدات الكتلة والقوة أو الوزن [ 2 ] [ 3 ]
  • v
  • ت
  • هـ
قاعدة		قوةوزنكتلة
القانون الثاني للحركةم = ق / أ​​F = W ⋅ a / g​​F = m ⋅ a
نظامBGجنرال موتورزEEمAECGSإم تي إسSI
التسارع ( أ )قدم/ثانية 2م/ث 2قدم/ثانية 2م/ث 2قدم/ثانية 2غالم/ث 2م/ث 2
الكتلة ( م )سبيكةهيولكتلة الرطلكيلوغرامجنيهغرامطنكيلوغرام
القوة ( F )، الوزن ( W )جنيهكيلوبوندقوةكيلوبوندباوندالداينsthèneنيوتن
الضغط ( p )رطل لكل بوصة مربعةبيئة تقنيةقوة بالرطل لكل بوصة مربعةجو قياسيباوندال لكل قدم مربعباريفطيرةباسكال

على سبيل المثال، يلزم قوة مقدارها 1200 باوند لتسريع شخص كتلته 150 باوند بمعدل 8 أقدام في الثانية المربعة: 150 لب×8 وتs2=1200 صدل{\displaystyle \mathrm {150~lb\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=1200~pdl} }

يُقارن نظام الباوندال كقوة، والباوند ككتلة، بنظام بديل يُستخدم فيه الباوند كقوة (باوند-قوة)، ويُعاد فيه قياس وحدة الكتلة بمعامل 32 تقريبًا. أي أن باوند-قوة واحد يُسرّع باوند-كتلة بمقدار 32 قدمًا في الثانية المربعة؛ ويمكننا تكبير وحدة الكتلة للتعويض، فتتسارع بمقدار 1 قدم/ثانية مربعة ( بدلًا من 32  قدم / ثانية  مربعة ) عند تطبيق باوند-قوة واحد؛ وهذا يُعطينا وحدة كتلة تُسمى السْلْغ ، وهي تُعادل حوالي 32 باوند. باستخدام هذا النظام (السْلْغ والباوند-قوة)، يُمكن التعبير عن المعادلة أعلاه كما يلي: 4.66 sلuز×8 وتs2=37.3 لبو{\displaystyle \mathrm {4.66~slug\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=37.3~lbf} }

ملاحظة: البزاقات (32.174049 رطلًا  ) والباوندات (1/32.174 049 رطل F  ) لا يتم استخدامها أبدًا في نفس النظام، لأنها حلول معاكسة لنفس المشكلة.

بدلاً من تغيير وحدات القوة أو الكتلة، يمكن التعبير عن التسارع بوحدات تسارع الجاذبية الأرضية ( g ). في هذه الحالة، يمكننا الاحتفاظ بكل من وحدات الكتلة (رطل) ووحدات القوة (رطل)، بحيث يؤدي تطبيق قوة مقدارها رطل واحد على كتلة مقدارها رطل واحد إلى تسريعها بمقدار وحدة تسارع واحدة ( g ). 150 لب⋅0.249ز=37.3 لبو{\displaystyle 150~\mathrm {lb} \cdot 0.249g=37.3~\mathrm {lbf} }

تتميز المعادلات المشتقة باستخدام الباوندال للقوة والرطل للكتلة (أو رطل القوة للقوة والسلج للكتلة) بميزة عدم ارتباطها بظروف سطح الأرض. فعلى وجه التحديد، فإن حساب F = ma على سطح القمر أو في الفضاء السحيق باستخدام الباوندال، أو رطل⋅قدم/ثانية²، أو رطل القوة = سلج⋅قدم/ثانية² ، يتجنب الثابت المرتبط بتسارع الجاذبية على الأرض.

تحويل

وحدات القوات
  • v
  • ت
  • هـ
نيوتنداينزقوة الكيلوجرامات كيلوبوندجنيهاتباوندلز
1 شمال ≡  1 كجم ⋅ م ⁄ ث 2 = 100000 داين​  ≈ 0.101 97 كجم  ≈ 0.224 81 رطل  ≈ 7.233 01 pdl  
1 داين =  1 × 10 −5 نيوتن ≡  1 غ ⋅ سم ⁄ ث 2 ≈ 1.019 72 × 10 −6 كجم  ≈ 2.24809 × 10⁻⁶ رطل​​  ≈ 7.233 01 × 10 −5 pdl  
1 كجم = 9.806 65 نيوتن  = 980665 داين​  ≡ g n × 1 kg    ≈ 2.204 62 رطل  ≈  70.9316 pdl 
1 رطل ≈ 4.448 22 نيوتن  ≈ 444822 داين​  ≈ 0.453 59 كجم  ≡ غرام × 1 رطل / 0.3048 متر / قدم​​       ≈  32.1740 pdl 
1 pdl ≈ 0.138 25 نيوتن  ≈ 13825.5 داين​  ≈ 0.014 10 كجم  ≈ 0.031 08 رطل  ≡  1 رطل متر ⋅ قدم ⁄ ثانية 2 

انظر أيضاً

مراجع

  • أوبيرت، إدوارد ف.، "الديناميكا الحرارية"، شركة ماكجرو هيل للنشر، نيويورك 1948؛ الفصل الأول، مسح الأبعاد والوحدات، الصفحات 1-24.
  1. ↑ كارداريلي، فرانسوا (2003)، "نظام القدم-الرطل-الثانية (FPS)" ، موسوعة الوحدات العلمية والأوزان والمقاييس: مكافئاتها في النظام الدولي للوحدات وأصولها ، سبرينغر، ص 51-55 ، ISBN  978-1-85233-682-0.
  2. ↑ كومينغز، إي دبليو (1940). "وحدات الهندسة الإنجليزية وأبعادها". الكيمياء الصناعية والهندسية . 32 (7): 984-987 . doi : 10.1021/ie50367a028 .
  3. ↑ كلينكنبيرغ، أدريان (1969). "نظام الوحدات الهندسية الأمريكي وثابت أبعاده g c ". الكيمياء الصناعية والهندسية . 61 (4): 53-59 . doi : 10.1021/ie50712a010 .