Kluczowa różnica między Newtonem a dżulem polega na tym, że Newton jest jednostką mierzącą siłę, podczas gdy dżul jest jednostką mierzącą energię.
Joule i Newton to dwie jednostki, które są bardzo przydatne w układzie jednostek SI. Jednostki te są niezwykle ważne i konieczne jest ich zrozumienie. Podstawowa różnica między Newtonem a Joule to ich zastosowania.
Co to jest Newton?
Aby zrozumieć czym jest Newton, należy najpierw zrozumieć pojęcie siły i pędu liniowego. Pęd liniowy obiektu jest równy masie obiektu pomnożonej przez prędkość obiektu. Ponieważ masa jest skalarem, a prędkość wektorem, pęd liniowy jest również wektorem, który ma ten sam kierunek co prędkość. Zgodnie z drugą zasadą dynamiki Newtona siła wypadkowa działająca na obiekt jest proporcjonalna do szybkości zmiany pędu liniowego tego obiektu. Dlatego
Siła netto=stała X zmiana pędu / czas
Siła ma podstawowe jednostki kg m/s2 Aby wyeliminować stałą proporcjonalności, Newton definiuje się jako siłę potrzebną do zmiany prędkości obiektu o masie 1 kilogram, o 1 metr na sekundę, w 1 sekundę. (tj. przyspieszenie obiektu o jednostkowej masie, o jednostkę prędkości, w jednostce czasu).
Rysunek 01: Jeden Newton
Jednostka Newton ma swoją nazwę na cześć wybitnego naukowca Sir. Izaaka Newtona. Używamy go do pomiaru siły. Wymiary siły to [masa] [długość] / [czas] ^2.
Co to jest dżul?
Aby zrozumieć, czym jest dżul, konieczne jest właściwe zrozumienie pojęć energii i pracy. Energia to pojęcie nieintuicyjne. Termin „energia” pochodzi od greckiego słowa „energeia”, które oznacza działanie lub działanie. W tym sensie energia jest mechanizmem działania. Energia nie jest wielkością bezpośrednio obserwowalną. Ale możemy to obliczyć, mierząc właściwości zewnętrzne. Energia może występować w wielu formach. Energia kinetyczna, energia cieplna i energia potencjalna to tylko niektóre z nich. Co więcej, możemy dawać energię systemowi na kilka sposobów; albo wykonując prace w systemie, albo bezpośrednio jako transfer energii, taki jak ogrzewanie systemu.
Wyobraźmy sobie na przykład stałą masę m kg na płaskiej, poziomej powierzchni pozbawionej tarcia, która otrzymuje siłę wypadkową F na dystansie x. Początkowa energia kinetyczna układu wynosi zero i zakładając, że obiekt przybiera prędkość v po odległości x końcowa energia kinetyczna wynosi (mv2)/2. Ponieważ F=d(mv)/dt, całkując obie strony względem dx, możemy otrzymać wynik F.x=(mv2)/2. Ponadto możemy udowodnić, że wykonana praca (tj. przekazana energia) to F.x. Ponieważ bierzemy iloczyn skalarny, wypadkowa energia jest skalarem.
Możemy zdefiniować jednostkę dżul jako ilość energii przekazanej, gdy siła 1 Newtona zostanie przyłożona do obiektu o długości 1 metra. Podstawową jednostką dżul jest kg m2/s2 Wymiary dżul to [masa][długość]2 /[czas]2 Jednostka Joule została nazwana na cześć znanego naukowca Jamesa Prescotta Joule'a.
Jaka jest różnica między Newtonem a dżulem?
Siła potrzebna do dostarczenia masy jednego kilograma z przyspieszeniem jednego metra na sekundę to niuton, a dżul to ilość energii przekazana, gdy siła 1 niutona zostanie przyłożona do przedmiotu na długości 1 metr. Kluczowa różnica między Newtonem a dżulem polega na tym, że jednostka Newton mierzy siłę, a jednostka dżul mierzy energię. Newton oznaczamy jako N, a dżul jako J. Co więcej, Newton jest wektorem, a dżul jest skalarem. To kolejna ważna różnica między Newtonem a Joule.
Podsumowanie – Newton kontra dżul
Newton i dżul to ważne jednostki w układzie jednostek SI. Kluczowa różnica między Newtonem a dżulem polega na tym, że Newton jest jednostką mierzącą siłę, podczas gdy dżul jest jednostką mierzącą energię.
