Паундаль

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

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

Паундал определяется как сила, необходимая для ускорения массы в 1 фунт со скоростью 1 фут в секунду в квадрате. ^{[1] : 54} 1 pdl =0,138 254 954 376  Н точно.

Фон

Английские единицы требуют перемасштабирования либо силы, либо массы, чтобы устранить числовую константу пропорциональности в уравнении F = ma . ^{[ требуется ссылка ]} Паундал представляет собой один из вариантов, который заключается в перемасштабировании единиц силы. Поскольку фунт силы ( фунт силы ) ускоряет фунт массы ( фунт массы ) со скоростью 32,174 049 фут/с ² (9,80665 м/с ² ; ускорение свободного падения , g ), мы можем уменьшить масштаб единицы силы для компенсации, получив единицу, которая ускоряет 1 фунт массы со скоростью 1 фут/с ^{2 ,} а не со скоростью 32,174 049 фут/с ² ; и это паундал, который составляет приблизительно 1 ⁄ 32 фунта силы.

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

Система фунта-как-силы, фунта-как-массы противопоставляется альтернативной системе, в которой фунты используются в качестве силы (фунты-силы), и вместо этого единица массы масштабируется примерно в 32 раза. То есть, один фунт-сила ускорит один фунт-массы на 32 фута в секунду в квадрате; мы можем увеличить единицу массы для компенсации, которая будет ускорена на 1 фут/с2 ⁽ а не на 32 фута/с2 ⁾ при приложении силы в один фунт; это дает нам единицу массы, называемую слаг , которая составляет около 32 фунтов массы. Используя эту систему (слаги и фунты-силы), приведенное выше выражение можно выразить как: $${\displaystyle \mathrm {4.66~slug\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=37.3~lbf} }$$

Примечание: Слизни (32,174 049  фунтов ) и паундалов (1/32,174 049  фунт- _{сила-сила} ) никогда не используются в одной и той же системе, поскольку они являются противоположными решениями одной и той же проблемы.

Вместо того, чтобы менять единицы силы или массы, можно выбрать выражение ускорения в единицах ускорения, вызванного гравитацией Земли (называемых g ). В этом случае мы можем сохранить как фунты массы, так и фунты силы, так что приложение одного фунта силы к одному фунту массы ускорит его на одну единицу ускорения ( g ): $${\displaystyle 150~\mathrm {lb} \cdot 0.249g=37.3~\mathrm {lbf} }$$

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

Конверсия

Смотрите также

• Слизень (единица)

Ссылки

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

1. Кардарелли, Франсуа (2003), «Система фут–фунт–секунда (FPS)», Энциклопедия научных единиц, мер и весов: их эквиваленты в системе СИ и происхождение , Springer, стр. 51–55, ISBN 978-1-85233-682-0.
2. Комингс, Э. У. (1940). «Английские инженерные единицы и их размеры». Промышленная и инженерная химия . 32 (7): 984–987. doi :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. doi :10.1021/ie50712a010.