Mijloace pentru măsurarea lucrului mecanic și al puterii

UNITĂŢI DE MĂSURA Şl MĂSURAREA FORŢEI, A LUCRULUI MECANIC Şl A PUTERII

Pentru foarte multe tipuri de maşini şi utilaje (motoare, maşini-unelte, tractoare, autocamioane, nave, maşini de ridicai şi transportat etc), forţa, lucrul mecanic şi puterea sunt parametri funcţionali foarte importanţi, care trebuie să fie cunoscuţi şi, deci. măsuraţi atât în timpul fabricării, cât şi în timpul exploatării acestor maşini şi utilaje.

A. UNITĂŢI DE MĂSURĂ PENTRU FORŢĂ, LUCRU MECANIC Şl PUTERE

- Conform hotărârilor ultimelor Conferinţe Generale de măsuri şi greutăţi (cel mai înalt for metrologic internaţional), in cadrul Sistemului Internaţional (SI) de unităţi de măsură, unităţile pentru forţă, lucru mecanic şi putere sini unităţi derivate, adică unităţi ce se definesc in funcţie de unităţile fundamentale ale acestui sistem (SI) cu ajutorul unor expresii matematice In care nu apare factorul numeric 1. Deseori, expresiile matematice sini înlocuite, aşa cum se va vedea, printr-un nume special şi un simbol particular, care permit o mai simplă exprimare a unităţilor respective şi a altor unităţi derivate în care sunt utilizate.

Unităţile de măsură pentru forţă, lucru mecanic şi putere care fac parte din Sistemul Internaţional poartă denumirea de unităţi SI.

Unităţile de măsură care se definesc cu ajutorul unor relaţii cu coeficienţi de proporţionalitate dimensionali nu fac parte din Sistemul Internaţional de unităţi (de exemplu, unităţile de măsură din sistemul MKfS) şi cele care sunt încă acceptate pentru utilizare se numesc unităţi de măsură tolerate (până la noi reglementări).

1. UNITAJI DE MĂSURA PENTRU FORŢA

La stabilirea unităţii de măsură pentru forţă s-a luat în consideraţie relaţia (cunoscută din fizică):

F= m-a,

Prin forţă se înţelege mărimea care caracterizează acţiunea mecanică exercitată de un sistem fizic asupra unui corp ; această acţiune mecanică poate duce la modificarea stării de repaus sau de mişcare a corpului, sau la deformarea acestuia. Forţa poate fi de natură inerţială (forţa care imprimă corpului o acceleraţie în baza principiului acţiunii şi recţiunii, de exemplu, forţa unui motor, forţa centrifugă etc), gravitaţională (de exemplu, greutatea, care este forţa de gravitaţie datorită atracţiei exercitată de pământ asupra masei unui corp şi care depinde de masa corpului), electromagnetică (forţa de atracţie sau de respingere exercitată de electromagneţi), nucleară (de exemplu, forţele exercitate între protoni şi neutroni) etc. adică forţa este egală cu produsul dintre masă şi acceleraţie.

În Sistemul Internaţional, unitatea de măsură pentru forţă se numeşte newton, se notează cu N şi are următoarea definiţie : newtonul este forţa care, acţionând asupra unui corp cu masa de 1 kilogram, îi imprimă acestuia o acceleraţie de 1 metru pe secundă la pătrat. Ca termen dimensional 1 N=l J kg*m/ /sec2 == 1 kg*m*s2. Multiplii şi submultiplii newtonului utilizaţi cu precădere sunt: decanewtonul—1 daN = 10 N, kilonewtonul — 1 kN = 103N, meganewtonul — 1 MN = 106N, milinewtonul — 1 mN = 0,001 N = 10-3N şi micronewtonul — 1 μN = 0,000001 N = 10-6 N.

În sistemul MKS (metru – kilogram - secundă), unitatea de măsură pentru forţă este aceeaşi ca în SI.

În sistemul MKfS (metru - kilogram forţă — secunda), unitatea de măsura pentru forţă se numeşte kilogram forţă, se notează cu kgf şi se defineşte astfel: kilogramul forjă este forţa care imprimă masei de 1 kilogram acceleraţia de 9,80665 metri pe secundă la pătrat.

În sistemul CGS (centimetru – gram - secundă), unitatea de măsură pentru forţă se numeşte dynă, se notează dyn şi se defineşte astfel: dyna este forţa tare imprimă masei de 1 gram c acceleraţie de 1 centimetru pe secundă la pătrat.

În afara sistemelor, ca unităţi de măsură pentru forţă se mai folosesc: stena (sa) — 1 sn = 103 N şi tona forţă (tf) — 1 tf = 9,80665 103 N.

În tabelul 1 sunt daţi factorii de transformare a unităţilor de forţă prezentate mai înainte.

De reţinut că dacă newtonul, ca unitate SI, este obligatoriu, kilogramul forţă şi dyna sunt unităţi tolerate.