Domanda:
Nm è la stessa unità di coppia di mN?
Abdullah AlHussni
2020-08-25 02:07:57 UTC
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Un paio di giorni fa, ho notato che l'unità di coppia utilizzata dai miei insegnanti è $ mN $ , e durante la lettura su Internet ho notato che in tutti i libri di testo l'unità ufficiale è $ Nm $ . Ne ho chiesto a un insegnante e lui ha insistito sul fatto che mi sbaglio, e mentre gli ho detto che l'ho letto su Wikipedia, ha detto che le fonti oi riferimenti utilizzati da Wikipedia non sono necessariamente corretti e penso di essere d'accordo con lui su quello.

Ho controllato il mio libro e l'unica volta che viene menzionato è durante la discussione sulla torsione delle corde (ho spiegato come appare alla fine del post) ma mentre risolvono i problemi, tutti i nostri insegnanti di fisica ci $ mN $ .

Tutti i miei insegnanti ci convincono usando l'idea che la coppia dovrebbe essere distinta dall'energia poiché le loro unità hanno le stesse dimensioni e rappresentano quantità diverse (e su questo sono d'accordo) e che la coppia è il prodotto incrociato tra vettore di posizione e costringono a sostenere ulteriormente il loro punto di vista secondo cui deve essere $ mN $ e non $ Nm $ anche se il secondo il punto non ha alcun senso. Ho continuato a cercare online e alla fine ho trovato la brochure ufficiale delle unità SI pubblicata dall'International Bureau of Weights and Measures e afferma chiaramente che l'unità deve essere $ Nm $ e non poteva è sbagliato (poiché è il riferimento ufficiale alle unità per definizione).

Il mio problema è che i miei libri di testo scolastici, sebbene non siano in inglese, scrivono le sue equazioni in lettere e notazioni inglesi (anche da sinistra a destra), quindi non può essere una questione di traduzione.

Non sto nemmeno cercando di discutere con lui (perché è impossibile, anche se avessi le prove, è troppo testardo) e infatti, mi ha detto di esaminare riferimenti più affidabili (suggerisce vecchi libri di testo / letteratura francesi poiché pensava che fossero più affidabili di altri anche se non sono riuscito a trovarne nessuno e probabilmente sono obsoleti ormai). Quindi questa scelta di unità è puramente convenzionale, o ha importanza matematica, o entrambe le unità sono corrette?

Questa è una lezione preziosa che i professori possono essere sciocchi come chiunque altro.Hai fatto la cosa giusta guardando lo standard ufficiale del BIPM per SI.Non c'è niente di più autorevole.
Cordiali saluti, è Nm anche nei libri di testo francesi.Fonte: sono un ingegnere francese!
Le risposte pubblicate sono tutte ottime risposte, ma poiché non vedo ancora nessuno che si rivolga specificamente a questo ‒ e so che sembrerà pedante - volevo sottolineare che le unità dovrebbero essere sempre in romano, cioè verticale, e _non_ corsivo.Variabili corsivo, unità in posizione verticale, tutto ciò che è una parola in posizione verticale, vedere ad es.[questo standard NIST] (https://physics.nist.gov/cuu/pdf/typefaces.pdf).In questo modo puoi distinguere istantaneamente tra, ad esempio, una massa $ m $ e un metro $ \ mathrm {m} $, migliorando notevolmente la chiarezza.Una buona abitudine da imparare presto.
@MrArsGravis In realtà, sono abbastanza nuovo di LaTeX e sto scrivendo su Physics Stack Exchange, quindi non avevo intenzione di renderlo corsivo, ma penso che questo suggerimento sarà di grande aiuto per me in futuro, e no non è pedante,grazie per averlo accolto, grazie mille!
Troppo rumore per niente!Questo non ha niente a che fare con la fisica.
Una delle ragioni per evitare l'uso di mN è che le persone potrebbero presumere che tu intenda "millinewton"?
@asac Sono Newton-metri ovunque: questo è lo standard assoluto, termine normale in ogni paese che utilizza SI.Gli insegnanti di OP sono fuori a pranzo.
"scrivi le sue equazioni in lettere e notazioni inglesi" Sono * lettere romane *, non lettere inglesi.L'inglese non è di gran lunga l'unica lingua scritta in lettere romane, sai.
Sei risposte:
The Photon
2020-08-25 02:15:03 UTC
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Proprio come $ 2 \ times3 = 3 \ times2 $ , non c'è differenza tra newton-metri e metro-newton.Sono due modi diversi per dire la stessa cosa.

Probabilmente il tuo libro sta cercando di evitare confusione quando impari a conoscere l'energia, che viene misurata anche in newton-metri, sebbene normalmente rinominiamo l'unità, quando ci riferiamo all'energia, come joule .

Dovresti andare avanti e chiamare l'unità di misura della coppia "metro newton" nella tua classe, perché è quello che si aspetta il tuo istruttore.Ma preparatevi a vedere altre persone chiamarlo "newton metri".Consiglio vivamente anche di usare newton-metri ovunque tranne che nella tua classe, poiché l'unità $ {\ rm m \ cdot N} $ (meter-newtons) è moltotroppo facilmente confuso con $ \ rm mN $ (millinewtons).

I commenti non sono per discussioni estese;questa conversazione è stata [spostata in chat] (https://chat.stackexchange.com/rooms/112360/discussion-on-answer-by-the-photon-is-my-school-textbook-wrong-about-the-unità di).
fanyul
2020-08-25 03:02:41 UTC
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Il sistema di unità non ha nulla a che fare con la fisica dietro le formule, quindi è pura convenzione. Il SI è solo uno speciale sistema di unità, che è stato creato per essere uno standard, e forse per semplificare i calcoli (poiché esistono semplici regole di transizione tra le diverse scale come me km). (Anche l'SI è stato progettato per la vita di tutti i giorni, penso, poiché le unità di base come m, s, ecc. Si adattano bene alle azioni quotidiane come camminare e parlare. La lunghezza del passo è di circa 1 m, e puoi dire poche parole in 1 s.)

Tecnicamente mN (metro-newton) non è sbagliato, ma un po 'confuso per la maggior parte dei fisici, poiché leggeranno quel millinewton. Probabilmente (una delle) notazioni più comuni per la coppia è Nm, ma è comunemente usato anche foot pound, come menzionato nei commenti.

In generale ci sono molte notazioni diverse per le stesse quantità, a seconda del contesto. (1 angstrom = $ 10 ^ {- 10} $ m e 1 eV (elettronvolt) $ = 1.6 \ cdot10 ^ {- 19} $ J è usato ad esempio in fisica atomica e molecolare.) In caso di coppia, ad esempio, se qualcuno usa un'unità di forza diversa (invece di N), le unità di coppia seguiranno quella convenzione, in quanto è una quantità ereditata / derivata (?).

Penso che la pagina Wiki sia per lo più affidabile sul sistema di unità (SI). (In generale la Wikipedia in inglese è affidabile per lo studio, ma ovviamente non per la ricerca.)

Edit: (Una domanda sui radianti è stata rimossa dal post originale, ma lascio la risposta qui. Spero non sia un problema.)

E riguardo ai radianti ... In SI è considerato come 'adimensionale' (poiché nelle unità di base SI la sua dimensione è [m / m] = [1]), ma in molti casi è semplice usare rad per indicano che c'è un angolo nell'equazione. E anche mrad (milliradiano) viene spesso utilizzato.

* Tecnicamente * mN significa millinewton * e nient'altro *.
@G.Smith, Millinewtons sarebbe $ \ rm mN $, mentre meter-newton potrebbe essere $ \ rm m \ cdot N $ o $ \ rm m \ N $.Ma potrebbe essere difficile stabilire la differenza tra $ \ rm mN $ e $ \ rm m \ N $.
@G.Smith Grazie per il tuo aiuto!Ma per l'uso di $ rad $, questo include i miei radianti inversi menzionati in precedenza?$ Rad ^ {- 1} $ è corretto?
@AbdullahAlHussni non c'è differenza tra radianti e radianti inversi, poiché rimangono adimensionali.Lo eviterei per evitare confusione / scritture non necessarie.
@G.Smith Grazie, lo apprezzo davvero.
@Tim Dipende da molte cose, per esempio se vuoi usare mrad, è davvero fonte di confusione se ometti l '"unità".E ad esempio in caso di oggetti rotanti potrebbe essere utile distinguere la velocità angolare e la velocità di rotazione / 'rpm'.Anche in caso di steradiante (la cui dimensione è anche 1), di solito lo scrivono.Almeno quando si parla di flussi di particelle, perché ci sono due quantità simili, il flusso totale e il flusso in una data direzione.Se non denotano steradianti in quest'ultimo, è difficile distinguere le due diverse quantità.
Vale la pena notare che nel sistema tradizionale USA / Regno Unito, l'unità di coppia è solitamente designata con l'unità di distanza prima e l'unità di forza per seconda, come "piedi per libbra".
@AbdullahAlHussni - circa $ rad ^ {- 1} $;è solo $ 1 / rad $, che deve essere inteso (concettualmente) come "per radiante" (quindi, facendo riferimento alla parte della tua domanda che è stata modificata, $ Nm \ rad ^ {- 1} $ sarebbe "newton-metri per radiante ", o" joule per radiante ").Matematicamente questo va bene;un radiante è (più o meno) solo un'etichetta di convenienza, essenzialmente un nome diverso per il numero 1. Intuitivamente, questo è dovuto al modo in cui il radiante è definito: si misura la lunghezza dell'arco e il raggio utilizzando lo stesso dispositivo di misurazione, quindile gradazioni non giocano un ruolo, ottieni sempre lo stesso rapporto.
@AbdullahAlHussni - Ti imbatterai in quella notazione in altre impostazioni;ad esempio, a volte vedrai $ m / s $ scritto come $ ms ^ {- 1} $
Seguendo @FilipMilovanović, il radiante e il metro per radiante finiscono lì perché c'è una sottile conversione da cartesione a coordinate cilindriche, metri e newton vengono misurati in cartesione, coppia in coordinate cilindriche. Tutti i problemi relativi ai sistemi rotanti avranno un m / rad incorporato in essi., ad esempio il lavoro di rotazione svolto è coppia x angolo = (Newton x metri / radianti) x radianti, questo ha unità di lavoro SI, cioè N.m Quindi il lavoro di rotazione e la coppia hanno unità identiche?no - hai ignorato i radianti incorporati in uno..
Anziché includere note di modifica non necessarie (ad esempio "Modifica:"), dovresti semplicemente modificare la tua risposta per leggerla come se fosse sempre la versione migliore di se stessa.Chiunque sia interessato alle versioni precedenti può visualizzare la cronologia delle revisioni.
@Tim Le unità senza dimensioni possono ancora trasmettere un significato.Se $ rad $ ha un significato, allora $ rad ^ {- 1} $ ha un significato diverso.
@ThePhoton - "piedi per libbra" ha molto senso, anche per i non scienziati.E potrebbe facilmente essere tradotto in metrica.I misuratori di Newton sono piuttosto privi di significato.Quanto era pesante comunque?
DKNguyen
2020-08-25 02:15:21 UTC
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L'unità per la coppia è $ force \ times distanza $ .Quindi Newton-metri (N-m) è quello che sarebbe.Tuttavia, poiché si tratta di moltiplicazione, il metro-Newton non è davvero sbagliato, ma nessuno lo dice.

Quindi i tuoi insegnanti dicono che Wiki non è accurato.Va bene.Cosa hanno detto di ogni libro di testo là fuori?Sono curioso di sapere se qualcuno di loro ha scritto su un libro di testo e cosa ha usato.Trovo divertente che il tuo professore abbia cambiato completamente argomento dicendo che i libri di testo francesi erano più affidabili, quindi sottintendendo debolmente che avrebbero usato mN, ma in realtà non ha detto di sì (e sicuramente non ha mostrato esempi dal suo scaffale).In pratica ha cambiato argomento e ha schivato l'intera domanda quando l'ha fatto.

Voglio dire, sì, sono abituato agli insegnanti che evitano le domande, ma non importa perché anche se gli mostrassi i libri di testo che chiede, non ci crederebbe.
Bene, il 1996 è considerato vecchio, ora.Quindi ascoltiamolo per la _Guida pratica per il sistema internazionale di unità_ di Magdeleine Moureau_ (ISBN 9782710806950) pagine 14 e 23: "** coppia ** - vedi: momento flettente" "** momento flettente ** - Espressoin newton-metro "
Oppure, se vuoi festeggiare come se fosse il 1999, usa la _Guide des units de mesure: Un memento pour l 'student_ di Jacques Libois (ISBN 9782804120559) pagina 24: "L'unità di newton metro per il momento di una coppia deve essere scritta Nm om ° N per evitare confusione con mN, il millinewton. "
Puoi usare MathJax qui per scrivere $ \ text {force} \ cdot \ text {distanza} $ o $ \ text {force} \ times \ text {distanza}. $ Un asterisco usato a tale scopo è una soluzione alternativa per i casi in cuiuno è limitato ai caratteri che sono sulla tastiera, o (in rari casi) un affetto o uno stile personale, ma quest'ultimo solo se è coinvolto uno stile.
@JdeBP Beh, almeno ora non può rispondere lol.Grazie uomo.
R.W. Bird
2020-08-25 20:20:18 UTC
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Esiste una formula che dice che il lavoro svolto da una coppia è coppia moltiplicata per angolo.Le unità migliori per la coppia sono lavoro / angolo (Nt-m / radiante).

Ho votato contro la tua risposta perché indica il problema di base, la pigrizia usando Nm per misurare la coppia e ignorando gli angoli.Le unità di Newton.metre sono utilizzate anche dagli ingegneri per descrivere i momenti flettenti nelle travi.È sempre importante considerare l'angolo tra la forza e la distanza (o velocità o accelerazione).Tecnicamente si dovrebbero usare numeri complessi, quindi lavorare = Re {Force * Distance} e coppia = Im {Force * Distance}
Cos'è "Nt" allora?Newton-tonnellate?
Uso spesso, N, per rappresentare una forza normale e Nt per Newton.
Attenersi alle unità SI.Sono lì per ridurre l'attrito prodotto da ogni persona che utilizza il proprio sistema di unità personale.Abbiamo perso le sonde di Marte a causa delle persone che confondono le loro unità.E il sistema SI è chiaro che il simbolo dell'unità per il Newton è $ N $ e nient'altro.
Stai attento!Radian è una cosa complicata, non ha "realmente" una dimensione.Ad esempio, l'unità della velocità angolare può essere sia 1 / se rad / s.Quindi l'unità che suggerisci per la coppia, Nm / rad è equivalente a Nm, che è anche l'unità di energia.
tobi_s
2020-08-27 08:16:40 UTC
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Quando ci si preoccupa delle unità di coppia?Quando si acquista una chiave dinamometrica.Una rapida revisione di mercato, nota anche come prima pagina dei risultati di Google, trova le seguenti unità nei cataloghi dei prodotti (mercato americano, ovviamente): ft.-lb., ft.-lbs., In./lb., Ft./lb., Ft./ libbre, Nm.

Nessuna menzione di mN.D'altra parte, un certo numero di queste unità è sbagliato se si assume che i simboli abbiano il loro significato abituale.

Quindi, anche se il tuo insegnante ha certamente delle ragioni (ordine di prodotti incrociati come altri hanno sottolineato) per scegliere mN (brutto, fuorviante per chiunque non usi lo stesso libro di testo) rispetto a Nm, credo che ti farebbero un servizio migliore preparandotitu per un mondo in cui le cose non seguono una ricetta unica e in cui anche i concetti matematici di base sono sempre incasinati invece di insistere su una regola che non esiste al di fuori del loro libro di testo.

tylisirn
2020-08-28 06:06:56 UTC
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Guardando il tuo nome utente, ti trovi per caso in un'area in cui la lingua locale è scritta da destra a sinistra?Se è così, allora questo potrebbe spiegare perché i tuoi professori scrivono mN: loro (o chiunque abbia "iniziato questa tendenza") stanno applicando l'RTL anche alle unità nelle equazioni.

A rigor di termini questo è sbagliato, come altri hanno elaborato, ma potrebbe essere la convenzione locale farlo in questo modo.E potrebbe anche essere successo per caso, a qualcuno è capitato di iniziare a farlo in quel modo e nella loro mente la N veniva ancora prima di m, perché ovviamente leggi il testo da destra a sinistra.E poi questa persona l'ha insegnato ai suoi studenti che sono poi diventati la generazione successiva di professori e l'hanno propagata ulteriormente.

Sì, penso di averlo menzionato, scriviamo in arabo che è da destra a sinistra, ma tutte le equazioni dovrebbero essere notazioni standardizzate a livello mondiale, quindi questo è ciò che mi ha infastidito (tutte le equazioni sono scritte da sinistra a destra), mapotrebbe essere come hai detto tu.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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