Паундаль

фунт
фунт
Система единиц	Абсолютная английская система
Единица	Сила
Символ	пдл
Конверсии
1 чел в...	... равно...
Базовые блоки AE	1 фунт-фут/с 2
единицы СИ	0,1382550 Н
единицы СГС	13 825,50 мужчин
Британская гравитационная система	0,03108095 фунт-сила

Паундаль секунда (символ: pdl — единица силы ) , введенная в 1877 году и являющаяся частью Абсолютной английской системы единиц, которая сама по себе является последовательной подсистемой системы фут-фунт- .

1\,{\text{pdl}}=1\,{\text{lb}}{\cdot }{\text{ft}}/{\text{s}}^{2}

Паундаль определяется как сила, необходимая для ускорения массы в 1 фунт со скоростью 1 фут в секунду в квадрате. ^[1]^: 541 pdl = 0,138 254 954 376 Н ровно.

Фон

Английские единицы требуют изменения масштаба либо силы, либо массы, чтобы исключить числовую константу пропорциональности в уравнении F = ma . ^{[ нужна ссылка ]} Паундаль представляет собой один из вариантов: изменить масштаб единиц силы. Поскольку фунт силы ( фунт силы ) ускоряет фунт массы ( фунт массы ) со скоростью 32,174 049 футов/с. ² (9,80665 м/с ²; ускорение свободного падения , g ), мы можем уменьшить единицу силы, чтобы компенсировать это, получив единицу, которая ускоряет массу в 1 фунт со скоростью 1 фут/с. ² а не на скорости 32,174 049 фут/с ²; и это фунталь, который примерно равен 1 ⁄ 32 Сила фунта.

Три подхода к единицам массы и силы или веса ^[2]^[3]
v т и База	Сила		Масса		Масса
2-й закон движения	$м = .mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num{display:block;line-height:1em;margin:0.0em 0.1em;border-bottom:1px solid}.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0.1em 0.1em}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);clip-path:polygon(0px 0px,0px 0px,0px 0px);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}⁠ F / a ⁠$		$Ф = ⁠ Вт \cdot а / г ⁠$		$F = м \cdot а$
Система	БГ	ГМ	ЭЭ	М	НО	СГС	МТС	И
Ускорение ( а )	фут/с ²	РС ²	фут/с ²	РС ²	фут/с ²	Гал	РС ²	РС ²
Масса ( м )	слизняк	вой	фунт-масса	килограмм	фунт	грамм	тонна	килограмм
Сила ( Ф ), вес ( Вт )	фунт	килопонд	фунт-сила	килопонд	фунт	дина	стен	Ньютон
Давление ( р )	фунт на квадратный дюйм	техническая атмосфера	фунт-сила на квадратный дюйм	стандартная атмосфера	фунт на квадратный фут	барьер	Пьезе	паскаль

Например, для ускорения человека массой 150 фунтов со скоростью 8 футов в секунду в квадрате требуется сила в 1200 фунтов: $\mathrm {150~lb\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=1200~pdl}$

Система фунт-сила, фунт-масса контрастирует с альтернативной системой, в которой фунты используются в качестве силы (фунты-силы), а вместо этого единица массы масштабируется примерно в 32 раза. То есть: один фунт-сила ускорит один фунт массы со скоростью 32 фута в секунду в квадрате; мы можем увеличить единицу массы для компенсации, которая будет ускорена на 1 фут/с. ² (вместо 32 футов/с ²) с учетом приложения силы в один фунт; это дает нам единицу массы, называемую пулей , которая составляет около 32 фунтов массы. Используя эту систему (снаряды и фунт-сила), приведенное выше выражение можно выразить как: $\mathrm {4.66~slug\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=37.3~lbf}$

Примечание. Слизни ( 32,174 049 фунтов ) и паундали (1/ 32,174 049 фунтов _F ) никогда не используются в одной и той же системе, поскольку они представляют собой противоположные решения одной и той же проблемы.

Вместо изменения единиц силы или массы можно выразить ускорение в единицах ускорения силы тяжести Земли (называемого g ). В этом случае мы можем сохранить как фунт-массу, так и фунт-силу, так что приложение силы в один фунт к массе в один фунт ускоряет его на одну единицу ускорения ( g ): $150~\mathrm {lb} \cdot 0.249g=37.3~\mathrm {lbf}$

Выражения, полученные с использованием паундалей для силы и фунтов для массы (или фунтов для силы и слизней для массы), имеют то преимущество, что не привязаны к условиям на поверхности Земли. В частности, вычисление F = ma на Луне или в глубоком космосе в фунтах, фунт-фут / с. ² или фунт-сила = пуля⋅фут/с ², позволяет избежать константы, связанной с ускорением силы тяжести на Земле.

Конверсия

Единицы силы
v т и	Ньютон	дина	килограмм-сила , килопонд	фунт-сила	фунт
1 Н	≡ 1 кг⋅м/с ²	= 10 ⁵ мужчина	≈ 0,101 97 кп	≈ 0,224 81 фунт _F	≈ 7,2330 фунтов
1 человек	= 10 ⁻⁵ Н	≡ 1 г⋅см/с ²	≈ 1.0197 × 10 ⁻⁶ КП	≈ 2.2481 × 10 ⁻⁶ фунт _Ф	≈ 7.2330 × 10 ⁻⁵ пдл
1 кп	= 9,806 65 Н	= 980 665 мужчин	≡ g _n × 1 kg	≈ 2,2046 фунта _Ф	≈ 70,932 фунтов
1 фунт _Ф	≈ 4,448 222 Н	≈ 444 822 мужчины	≈ 0,453 59 кп	≡ г _н × 1 фунт	≈ 32,174 фунта
1 пдл	≈ 0,138255 Н	≈ 13 825 человек	≈ 0,014 098 кп	≈ 0,031 081 фунт- _фут	≡ 1 фунт⋅ фут /с ²
Значение g _н ( 9,806 · 65 м/с ²), используемый в официальном определении килограмма-силы, используется здесь для всех гравитационных единиц.

См. также

Слизень (единица)

Ссылки

Оберт, Эдвард Ф., «Термодинамика», McGraw-Hill Book Company Inc., Нью-Йорк, 1948; Глава I, Обзор размеров и единиц, страницы 1–24.

^ Кардарелли, Франсуа (2003), «Система фут-фунт-секунда (FPS)» , Энциклопедия научных единиц, весов и мер: их эквиваленты и происхождение в системе СИ , Springer, стр. 51–55 , ISBN 978-1-85233-682-0 .
^ Комингс, РЭБ (1940). «Английские инженерные единицы и их размеры». Промышленная и инженерная химия . 32 (7): 984–987. дои : 10.1021/ie50367a028 .
^ Клинкенберг, Адриан (1969). «Американская инженерная система единиц и ее размерная константа g _c ». Промышленная и инженерная химия . 61 (4): 53–59. дои : 10.1021/ie50712a010 .

[cardarelli-1] Кардарелли, Франсуа (2003), «Система фут-фунт-секунда (FPS)» , Энциклопедия научных единиц, весов и мер: их эквиваленты и происхождение в системе СИ , Springer, стр. 51–55 , ISBN 978-1-85233-682-0 .

[2] Комингс, РЭБ (1940). «Английские инженерные единицы и их размеры». Промышленная и инженерная химия . 32 (7): 984–987. дои : 10.1021/ie50367a028 .

[3] Клинкенберг, Адриан (1969). «Американская инженерная система единиц и ее размерная константа g _c ». Промышленная и инженерная химия . 61 (4): 53–59. дои : 10.1021/ie50712a010 .

[1]

[2]

[3]