นิวตัน (หน่วยวัด)

นิวตัน (แม่แบบ:Langx สัญลักษณ์ N) เป็นหน่วยอนุพัทธ์เอสไอของแรง โดยชื่อหน่วยตั้งตามชื่อของไอแซก นิวตัน เพื่อเป็นการยอมรับถึงผลงานของเขาในสาขากลศาสตร์ดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน

บทนิยาม

1 นิวตัน คือแรงที่ต้องใช้ในการเร่งมวล 1 กิโลกรัม ในอัตรา 1 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง ในทิศทางที่กระทำแรงนั้น

ในปี พ.ศ. 2489 (ค.ศ. 1946) มติฉบับที่ 2 ของที่ประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด (ซีจีเอ็มพี) กำหนดหน่วยมาตรฐานของแรงในระบบหน่วยเอ็มเคเอสเป็นปริมาณที่ต้องใช้เร่งมวล 1 กิโลกรัม ในอัตรา 1 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง และต่อมาในปี พ.ศ. 2491 (ค.ศ. 1948) มติฉบับที่ 7 ของการประชุมซีจีเอ็มพีครั้งที่ 9 มีการปรับให้นำเอาชื่อ นิวตัน มาเป็นหน่วยของแรงแทน ซึ่งทำให้ระบบเอ็มเคเอสกลายเป็นรากฐานของระบบเอสไอในปัจจุบัน และนั่นจึงทำให้หน่วยนิวตันกลายมาเป็นหน่วยมาตรฐานของแรงในระบบเอสไอ

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน กล่าวไว้ว่า แม่แบบ:Math โดยที่ แม่แบบ:Math คือแรงที่กระทำ แม่แบบ:Math คือมวลของวัตถุที่รับแรงนั้น และ แม่แบบ:Math คือความเร่งของวัตถุ ฉะนั้นนิวตันจึงเป็นไปตามดังนี้

แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	แม่แบบ:Math
1 N	แม่แบบ:Math	1 kg	⋅	1 m/s2

โดยสัญลักษณ์ดังกล่าวใช้แทนหน่วยดังต่อไปนี้ N สำหรับนิวตัน kg สำหรับกิโลกรัม m สำหรับเมตร และ s สำหรับวินาที

ในการวิเคราะห์เชิงมิติ

$𝖥=\frac{𝖬𝖫}{{𝖳}^2}$

โดยที่ $𝖥$ คือแรง, $𝖬$ คือมวล, $𝖫$ คือความยาว และ $𝖳$ คือเวลา

ตัวอย่าง

ณ ที่ความโน้มถ่วงเฉลี่ยบนโลก (โดยปกติคือ แม่แบบ:Math ≈ 9.80665 m/s²) มวล 1 กิโลกรัม จะเกิดแรงประมาณ 9.8 นิวตัน โดยที่แอปเปิลขนาดเฉลี่ยทั่ว ๆ ไปเกิดแรง 1 นิวตัน ซึ่งเราสามารถคำนวณหานำหนักของแอปเปิลได้ดังต่อไปนี้

แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	แม่แบบ:Math
แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	แม่แบบ:Math
1 N	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	9.80665 m/s2
1 kg ⋅ m/s2	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	9.80665 m/s2
แม่แบบ:Math	≈	0.10197 kg		แม่แบบ:Space (0.10197 kg = 101.97 g)

น้ำหนักเฉลี่ยของผู้ใหญ่ที่เกิดแรงประมาณ 608 นิวตัน

แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	แม่แบบ:Math
608 N	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	9.80665 m/s2
608 kg ⋅ m/s2	แม่แบบ:Math	แม่แบบ:Math	⋅	9.80665 m/s2
แม่แบบ:Math	≈	62 kg		(ซึ่ง 62 กิโลกรัม คือมวลเฉลี่ยของผู้ใหญ่)