Newton: guida completa all'unità di misura con esempi
Il Newton è un’unità di misura inclusa nella tabella delle unità derivate del Sistema Internazionale (SI). Si utilizza per quantificare la forza, e in particolare la forza peso che è legata alla gravità. In fisica è fondamentale in tutti gli ambiti in cui ci sono interazioni fra forze.
Vediamo più nel dettaglio come utilizzarlo.
Newton, la definizione
Come appare intuibile, il nome dell’unità di misura è un tributo al celebre sir Isaac Newton, considerato .uno dei padri della fisica. Viene indicato con il simbolo N nelle equazioni e viene definito da massa e spostamento. Un Newton infatti corrisponde al rapporto tra un chilogrammo per un metro e un secondo al quadrato. In formula si scrive 1kg x m × s−2.
Si utilizza come unità di misura della forza e in particolare della forza peso. Il peso di un corpo infatti, occorre precisare, non corrisponde alla sua massa. La massa resta sempre invariata mentre il peso si può modificare. Sulla Luna o in condizioni di gravità zero si abbassa rispetto a quello che si ha sulla Terra. Il motivo è che l’attrazione fra il pianeta/satellite e il corpo è legata alla gravità, vera incognita per il calcolo del peso.
La forza-peso di un corpo di massa pari a 1kg è pari a 9,81 Newton (N). Questo perché 9,81 m/s2 è l’accelerazione di gravità terrestre, che varia leggermente ai poli.
Multipli dell’unità di misura
Come tutte le unità di misura anche per il Newton si sono definiti dei multipli e delle frazioni da utilizzare a seconda dell’entità della forza che si deve misurare. Eccoli qui elencati:
- Yottanewton, indicato con il simbolo YN. Corrisponde ad un numero di N pari in notazione scientifica a 1024.
- Zettanewton, che si segnano con ZN. Sono pari a 1021 N.
- Exanewton, indicati con EN. Una quantità pari a 1018 N.
- Petanewton, scendiamo un po’ di ordine. Un PN corrisponde a 1015 N.
- Teranewton, indicato con TN. La misura è pari a 1012 N.
- Giganewton, simbolo GN. Si tratta di un miliardo di Newton, in notazione 109 N.
- Meganewton, indicato con MN. Corrisponde a 1.000.000 N, in notazione 106.
- Kilonewton, espresso con kN. Sono 1.000 N.
- Ettonewton, segnato con hN. Corrisponde a 100 N.
- Decanewton, indicato con la dicitura daN. Pari a 10 N.
Sottomultipli dell’unità di misura
Con le frazioni decimale del Newton si possono esprimere forze più deboli. Eccole:
- Decinewton, che si scrive dN. Corrisponde a 0,1 N.
- Centinewton, indicato con cN. Pari a 0,01 N.
- Millinewton, si indica con mN. Un millesimo di Newton, o,oo1 N.
- Micronewton, simbolo µN. Si tratta di un milionesimo dell’unità base, 10−6 N.
- Nanonewton, indicato con nN. Pari a un miliardesimo, quindi 10−9 N.
- Piconewton, si scrive pN. Corrisponde a 10−12 N.
- Femtonewton, si scrive in simboli fN. Pari a 10−15 N.
- Attonewton, si indica con aN. Corrisponde a 10−18 N.
- Zeptonewton, si scrive zN. Pari a 10−21 N.
- Yoctonewton, si segna con yN. Corrisponde a 10−24 N.
Esempi di calcolo con i Newton
La formula inversa per trovare la massa partendo dalla forza-peso è P/g. Dovremmo quindi sapere i Newton che il corpo di interesse esercita come forza per ricavare la sua massa effettiva in kg. Supponendo che un oggetto abbia forza-peso pari a 89 N la sua massa si troverà con il rapporto 89/9,81 = 9,07 kg.
Secondo principio della dinamica
Quando non è fissa come nel caso del peso, la formula inversa per trovare l’accelerazione è F/m, forza su massa. Ossia N/kg, da cui deriva una misura espressa proprio in m/s^2. Vediamo un esempio per comprendere meglio.
Mettiamo di essere sulla Luna e di avere in mano un melone con massa pari a 2000 g. Sapendo che il frutto pesa 3,24 N sul satellite possiamo ricavare l’accelerazione di gravità esistente in quel punto senza conoscerla a priori come quella terrestre. Si dovrà semplicemente fare il rapporto fra il peso in Newton e la massa in kg.
Quindi per prima cosa si trasformano 2000 g in kg. 2000 g/1000 = 2 Kg. A questo punto si fa 3,24/2 = 1,62 m/s^2.
