Penukar Unit Daya Kilas: N·m, lbf·ft dan kgf·m

Penukar Unit Daya Kilas

Daya kilas ialah daya yang memulas. Penukar unit daya kilas menulis semula nilai daya kilas daripada satu unit kepada unit lain, seperti daripada meter newton kepada kaki-paun daya. Halaman ini menukar antara meter newton, kaki-paun daya dan meter kilogram-daya, serta memaparkan ketiga-tiga nilai pada masa yang sama.

Daya kilas ialah daya yang didarab dengan jarak dari titik putaran ke tempat daya itu bertindak. Tolakan yang sama pada spanar panjang menghasilkan daya kilas yang lebih besar berbanding pada spanar pendek.

Fungsi penukar

Pengunjung menaip satu nombor dan memilih unit yang digunakan untuk menulis nombor itu. Halaman ini memberikan daya kilas yang sama dalam ketiga-tiga unit.

• Keputusan dipaparkan hingga lapan angka bererti. Hanya paparan yang dibundarkan. Penukaran dilakukan berdasarkan nombor seperti yang dimasukkan.
• Hasil yang saiznya kurang daripada 0.0001, atau yang bernilai satu bilion atau lebih, dipaparkan dalam tatatanda saintifik. Sifar dipaparkan sebagai 0 biasa.
• Nilai negatif diterima. Daya kilas mempunyai arah putaran, jadi nilai di bawah sifar menerangkan putaran ke arah yang bertentangan.
• Kotak kosong menghasilkan gesaan dan bukannya nombor. Pautan yang membawa unit yang tidak ditawarkan oleh halaman ini menghasilkan mesej dan bukannya penukaran.

Tiga unit tersebut

Newton meter ialah unit SI: satu newton daya yang bertindak pada jarak satu meter dari titik putaran. Dua unit yang lain masing-masing ialah nombor tetap newton meter. Kedua-dua nombor itu bukan ukuran, jadi kedua-duanya tidak berubah mengikut masa.

Daya kilas yang ditulis sebagai “lb-ft” atau “ft-lb” pada spanar atau dalam manual servis ialah kaki daya paun. Kedua-dua ejaan itu menamakan satu unit yang sama; hanya susunan perkataannya berbeza.

Formula penukaran daya kilas

Setiap unit di sini ialah gandaan tetap bagi newton meter, jadi penukaran melibatkan satu pendaraban diikuti satu pembahagian. Nilai itu ditukarkan kepada newton meter, kemudian ditukarkan semula kepada unit yang dikehendaki:

$\tau_2 = \frac{\tau_1 \times k_1}{k_2}$

dengan $\tau_1$ ialah daya kilas yang ditaip, $k_1$ ialah bilangan newton meter dalam satu unit unit yang dipilih, $k_2$ ialah bilangan newton meter dalam satu unit unit yang dikehendaki, dan $\tau_2$ ialah jawapannya.

Tiada apa-apa yang ditambah atau ditolak sepanjang proses itu kerana ketiga-tiga skala menunjukkan sifar pada daya kilas yang sama. Hanya saiz langkah yang berubah. Suhu ialah keadaan yang berbeza: Celsius dan Fahrenheit mula mengira dari titik yang berlainan, jadi penukar yang hanya melakukan pendaraban akan melaporkan 0 °C sebagai bacaan 0 °F dan bukannya 32 °F.

Asal usul dua unit bukan SI

Kedua-duanya berasaskan graviti piawai, yang ditetapkan oleh Persidangan Agung Timbang dan Sukat ke-3 pada nilai tepat 9.80665 m/s² pada tahun 1901. Itu ialah nilai yang dipersetujui, bukannya ukuran tempatan, dan nilai inilah yang membolehkan unit jisim menggantikan unit daya.

Daya paun ialah paun antarabangsa 1959, tepat 0.45359237 kg, yang ditarik oleh graviti tersebut, menghasilkan 4.4482216152605 N. Kaki daya paun ialah daya itu yang bertindak pada jarak satu kaki dari titik putaran, dan perjanjian 1959 yang sama menetapkan kaki pada tepat 0.3048 m.

$1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft} = 4.4482216152605\ \mathrm{N} \times 0.3048\ \mathrm{m} = 1.3558179483314004\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Daya kilogram ialah satu kilogram yang ditarik oleh graviti yang sama, jadi meter daya kilogram ialah graviti piawai yang ditulis sebagai daya kilas:

$1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m} = 1\ \mathrm{kg} \times 9.80665\ \mathrm{m/s^2} \times 1\ \mathrm{m} = 9.80665\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Graviti terhapus apabila kedua-dua unit itu dibandingkan, kerana setiap satu mengandunginya sekali. Yang tinggal ialah paun didarab dengan kaki:

$\frac{1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}}{1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}} = 0.45359237 \times 0.3048 = 0.138254954376$

Penerbitan Khas NIST 811, Lampiran B, menyenaraikan kaki daya paun yang dibundarkan kepada 1.355818 N·m.

Contoh: nat roda diketatkan kepada 100 N·m

Membahagikan dengan bilangan newton meter dalam satu kaki daya paun memberikan nilai yang digunakan di Amerika Syarikat dan United Kingdom:

$\tau = \frac{100}{1.3558179483314004} \approx 73.756215\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}$

Membahagikan 100 yang sama dengan 9.80665 memberikan nilai dalam meter kilogram-daya, yang masih terdapat dalam manual servis lama dan pada sesetengah sepana tork:

$\tau = \frac{100}{9.80665} \approx 10.197162\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}$

Untuk input ini, halaman memaparkan 100 N·m, 73.756215 lbf·ft dan 10.197162 kgf·m bersebelahan. Ketiga-tiganya menerangkan satu tetapan pada satu sepana. Nombornya berbeza kerana unitnya berbeza, bukannya kerana nat itu diketatkan dengan lebih kuat.

Penukaran daya kilas yang biasa

Setiap baris menunjukkan nilai yang dihasilkan oleh satu unit dalam dua unit yang lain, dengan lapan angka bererti.

Nilai yang tepat dan nilai yang dibundarkan

Ketiga-tiga unit berasaskan takrif, tetapi hanya sebahagian daripada takrif tersebut boleh ditulis sepenuhnya sebagai perpuluhan.

• 1 lbf·ft tepat bersamaan dengan 1.3558179483314003 N·m. Perpuluhan itu berakhir di situ kerana kaki dan daya paun itu sendiri ialah perpuluhan tepat.
• 1 kgf·m tepat bersamaan 9.80665 N·m, iaitu nilai graviti piawai.
• 1 lbf·ft tepat bersamaan 0.138254954376 kgf·m. Graviti terhapus, dan paun didarab dengan kaki sekali lagi menghasilkan perpuluhan tepat.
• 1 N·m bersamaan dengan 0.73756214927726540… lbf·ft, dengan digit yang tidak pernah berakhir, jadi apa-apa perpuluhan yang ditulis untuknya telah dipendekkan.
• 1 kgf·m bersamaan dengan 7.2330138512098940… lbf·ft, yang juga tidak berakhir.

Penukar membina setiap faktor daripada pemalar takrif dan bukannya menyimpan perpuluhan yang dipendekkan, jadi pembundaran yang dilihat pembaca datang daripada paparan, bukan daripada nombor di sebaliknya. Lapan angka bererti cukup luas untuk menunjukkan nilai takrif dengan jelas dan cukup ringkas untuk menyembunyikan digit terakhir dalam pengiraan komputer, yang membawa hingar pembundaran dan bukannya maklumat.

Soalan lazim

Berapakah newton meter bagi satu ft-lb? Satu kaki daya paun tepat bersamaan 1.3558179483314003 N·m, yang dipaparkan oleh halaman sebagai 1.3558179 N·m. Dalam arah sebaliknya, satu newton meter bersamaan 0.73756215 lbf·ft.

Adakah ft-lb sama dengan lb-ft? Ya. Kedua-duanya menamakan daya satu paun yang bertindak pada jarak satu kaki dari titik putaran. Manual menggunakan salah satu susunan perkataan itu untuk unit yang sama.

Adakah newton meter sama dengan joule? Kedua-duanya dibina daripada newton dan meter, tetapi mengukur perkara yang berbeza. Joule mengukur tenaga, manakala daya kilas melakukan kerja hanya apabila aci benar-benar berputar. Nama-nama itu sengaja dibezakan: tenaga ditulis dalam joule, manakala daya kilas dalam newton meter.

Apakah kegunaan meter daya kilogram? Ia ialah unit daya kilas metrik yang lebih lama, yang masih terdapat dalam manual servis dan pada sesetengah sepana daya kilas. Satu meter daya kilogram bersamaan 9.80665 N·m, atau 7.2330139 lbf·ft.

Bolehkah daya kilas negatif ditukar? Ya. Daya kilas mempunyai tanda kerana ia mempunyai arah putaran, jadi nilai di bawah sifar menerangkan putaran ke arah yang bertentangan. Halaman ini menukarkannya dan bukannya menolaknya.

Mengapakah halaman memaparkan begitu banyak digit? Lapan angka bererti memastikan nilai takrif kekal mudah dibaca tanpa memaparkan digit terakhir dalam pengiraan, yang membawa hingar pembundaran. Pemalar yang disimpan tidak pernah dipendekkan, jadi paparan ringkas tidak mempengaruhi penukaran seterusnya.