نظام فوت - باوند - ثاني

و قدم-رطل الثاني نظام أو نظام FPS هو نظام وحدات مبنية على ثلاث وحدات أساسية هي: و قدم لل طول ، و (الأفواردوبوي) جنيه لأي كتلة أو القوة (انظر أدناه)، و الثانية عن الوقت . ^[1]

المتغيرات

بشكل جماعي ، كانت متغيرات نظام FPS هي النظام الأكثر شيوعًا في المنشورات التقنية باللغة الإنجليزية حتى منتصف القرن العشرين. ^[1]

يمكن تجنب الأخطاء وتسهيل الترجمة بين الأنظمة من خلال تصنيف جميع الكميات المادية بشكل متسق مع وحداتها. خاصة في سياق نظام FPS ، يُعرف هذا أحيانًا بنظام Stroud بعد William Stroud ، الذي قام بتعميمه. ^[2]

ثلاث طرق لوحدات اللغة الإنجليزية للكتلة والقوة أو الوزن ^[3]^[4]
الخامس ر ه يتمركز	فرض	وزن	كتلة
قانون الحركة الثاني	$م =.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num,.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0 0.1em}.mw-parser-output .sfrac .den{border-top:1px solid}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}F/أ$	$F = W \cdot a / ز$	$F = م \cdot أ$
نظام	الجاذبية البريطانية (BG)	الهندسة الإنجليزية (EE)	اللغة الإنجليزية المطلقة (AE)
التسارع ( أ )	قدم / ثانية ²	قدم / ثانية ²	قدم / ثانية ²
الكتلة ( م )	سبيكة	كتلة الجنيه	جنيه
القوة ( F ) ، الوزن ( W )	جنيه	قوة الجنيه	باوندال
الضغط ( ع )	جنيه لكل بوصة مربعة	رطل-القوة لكل بوصة مربعة	باوند للقدم المربع

الجنيه كوحدة كتلة

عند استخدام الجنيه كوحدة للكتلة ، يكون جوهر النظام المتماسك مشابهًا ومكافئًا وظيفيًا للمجموعات الفرعية المقابلة للنظام الدولي للوحدات (SI) ، باستخدام المتر والكيلوغرام والثانية (MKS) ، والسنتيمتر السابق - نظام الجرام الثاني للوحدات (CGS).

في هذا النظام الفرعي ، وحدة القوة هي وحدة مشتقة تعرف باسم الباوندال . ^[1]

{\ displaystyle 1 \، {\ text {pdl}} = 1 \، {\ text {lb}} \ cdot 1 \، {\ frac {\ text {ft}} {{\ text {s}} ^ {2 }}}}

إن الرمز القياسي الدولي للجنيه كوحدة كتلة بدلاً من القوة هو lb. ^[5]

اقترح Everett (1861) المتري dyne و erg كوحدات القوة والطاقة في نظام FPS.

يحتوي "قاموس المقاييس" لاتيمر كلارك (1891) على سيلو (تسارع) ، فيل أو فيلو (سرعة) ونبض (زخم) كأسماء مقترحة للوحدات المطلقة FPS.

قوة الجنيه كوحدة قوة

و تقني أو نظام FPS الجاذبية ، ^[6] هو البديل متماسكة للنظام FPS التي هي الأكثر شيوعا بين المهندسين في الولايات المتحدة. تأخذ قوة الجنيه كوحدة أساسية للقوة بدلاً من الجنيه كوحدة أساسية للكتلة.

في هذا النظام الفرعي ، وحدة الكتلة هي وحدة مشتقة تعرف باسم سبيكة . ^[1]

{\ displaystyle 1 \، {\ text {slug}} = 1 \، {\ text {lbf}} \ cdot 1 \، {\ frac {{\ text {s}} ^ {2}} {\ text {ft }}}}

في سياق نظام الجاذبية FPS ، يُشار أحيانًا إلى قوة الجنيه (lbf) باسم الجنيه (lb).

الجنيه كوحدة قوة

هناك نوع آخر من نظام FPS يستخدم كلاً من كتلة الجنيه وقوة الجنيه ، ولكن لا يستخدم البزاقة ولا البوندال. النظام الناتج ليس متماسكًا ، ويفتقر إلى الوحدات الكهربائية أو المولارية ، ويُعرف أحيانًا أيضًا باسم النظام الهندسي البريطاني ، على الرغم من أنه نادرًا ما يستخدم في الوقت الحاضر في المملكة المتحدة . ^[6]

إنها تعني نظام رطل القدم الذي يستخدم لقياس الكمية المادية في كتلة الطول والوقت

وحدات أخرى

الوحدات المولارية

وحدة المادة في نظام FPS هي الجنيه مول (lb-mol) = 273.16 × 10 ²⁴ . حتى قررت SI اعتماد الجرام مول ، كان الخلد مشتقًا مباشرة من وحدة الكتلة كـ (وحدة كتلة) / (وحدة كتلة ذرية). تظهر الوحدة (lbf⋅s ² / ft) -mol أيضًا في تعريف سابق للغلاف الجوي.

الوحدات الكهرومغناطيسية

تشتق الأنظمة الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية من وحدات الطول والقوة بشكل أساسي. على هذا النحو ، هذه امتدادات جاهزة لأي نظام يحتوي على الطول والكتلة والوقت. يعطي ستيفن دريزنر ^[7] الوحدات الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية المشتقة في كل من أنظمة القدم-باوند-الثانية والقدم-البزاقة-الثانية. في الممارسة العملية ، هذه هي الأكثر ارتباطًا بنظام السنتيمتر- جرام- ثانية. تعطي "الجداول الحرجة الدولية" لعام 1929 الرموز والأنظمة fpse = نظام إلكتروستاتيكي FPS و fpsm = نظام كهرومغناطيسي FPS. تحت تحويلات التهمة ، يتم إعطاء ما يلي. كتيب CRC للكيمياء والفيزياء 1979 (الإصدار 60) ، يسرد أيضًا fpse و fpsm كاختصارات قياسية.

FPS الكهرومغناطيسي (EMU ، stat-): 1 fpsm unit = 117.581866 cgsm unit (Biot-second) ^{[ التوضيح مطلوب ]}
كهرباء FPS (ESU ، ab-): 1 وحدة fpse = 3583.8953 وحدة cgse (فرانكلين); 1 وحدة fpse = 1.1954588 × 10 ⁶ abs كولوم

وحدات الضوء

و شمعة و قدم شمعة كانت وحدات عرف لأول مرة من ضوء، المحددة في قانون الغاز العاصمة (1860). ^[8] شمعة القدم هي شدة الضوء عند قدم واحدة من شمعة قياسية . تم الاعتراف بالوحدات دوليًا في عام 1881 ، وتم تبنيها في النظام المتري. ^[9]

التحويلات

إلى جانب حقيقة أن مصطلح "الوزن" يُستخدم للإشارة إلى قوة الجاذبية في بعض السياقات التقنية (الفيزياء والهندسة) وللكتلة في سياقات أخرى (التجارة والقانون) ، ^[10] وأن التمييز غالبًا لا يهم في الممارسة ، يتسبب تواجد المتغيرات لنظام FPS في حدوث ارتباك حول طبيعة وحدة "الجنيه". يتم التعبير عن علاقتها بالوحدات المترية الدولية بالكيلوغرامات ، وليس بالنيوتن ، ومع ذلك ، فقد تم تعريفها في الأوقات السابقة عن طريق نموذج أولي للكتلة لمقارنتها مع ميزان ثنائي المقياس لا يعرف اختلافات الجاذبية المحلية.

في يوليو 1959 ، تم استبدال المعايير الوطنية المختلفة للقدم والجنيه الأفردوبوا بالقدم الدولي بدقة 0.3048 م والجنيه الدولي بدقة0.453 592 37 كجم ، مما يجعل التحويل بين الأنظمة مسألة حسابية بسيطة. يتم إعطاء التحويل للباوندال بواسطة 1 pdl = 1 lb · ft / s ² =0.138 254 954 376 N (على وجه التحديد). ^[1]

للتحويل بين نظامي FPS المطلق والجاذبية يحتاج المرء إلى إصلاح التسارع القياسي g الذي يربط الجنيه بقوة الجنيه. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

{\ displaystyle 1 \، {\ text {lbf}} = 1 \، {\ text {lb}} \ cdot g}

في حين أن g تعتمد بشكل صارم على موقع المرء على سطح الأرض ، فمنذ عام 1901 في معظم السياقات ، تم تثبيته تقليديًا بدقة g ₀ = 9.806 65 م / ث ² ≈ 32.174 05 قدم / ثانية ² . ^[1]

أنظر أيضا

نظام الوحدات المتر - طن - ثانية (MTS)
نظام FFF

مراجع

^ a b c d e f Cardarelli ، François (2003) ، "The Foot-Pound-Second (FPS) System" ، موسوعة الوحدات العلمية والأوزان والمقاييس: معادلاتها وأصولها SI ، Springer ، pp.51-55 ، رقم ISBN 978-1-85233-682-0.
^ هندرسون ، جيمس ب. جودفري ، سي. (1924) ، "نظام ستراود لديناميكيات التدريس" ، الجريدة الرياضية ، 12 (170): 99-105 ، JSTOR 3604647.
^ مجيئ ، EW (1940). "الوحدات الهندسية الإنجليزية وأبعادها". الكيمياء الصناعية والهندسية . 32 (7): 984-987. دوى : 10.1021 / ie50367a028 .
^ كلينكنبرج ، أدريان (1969). "النظام الهندسي الأمريكي للوحدات وثابت أبعاده g _c ". الكيمياء الصناعية والهندسية . 61 (4): 53-59. دوى : 10.1021 / ie50712a010 .
^ IEEE Std 260.1 ™ -2004 ، رموز الحروف القياسية IEEE لوحدات القياس (وحدات SI ، وحدات البوصة-الجنيه المعتادة ، وبعض الوحدات الأخرى)
^ أ ب جي إم كولسون ، جي إف ريتشاردسون ، جي آر باكهورست ، جي إتش هاركر: هندسة كولسون وريتشاردسون الكيميائية: تدفق السوائل ، ونقل الحرارة ، ونقل الكتلة.
^ دريسنر ، ستيفن (1971). وحدات القياس . نيويورك: هاستينغز هاوس. ص 193 - 205.
^ جيرارد ، هج (1985). معجم الوحدات العلمية . لندن: تشابمان آند هول. ص. 24. ردمك 0412281007.
^ فينا ، دونالد (2003) ، قاموس الأوزان والمقاييس ، ISBN 978-0-19-860522-5
^ المعيار الفيدرالي NIST 376B ، ص. 13. أرشفة 16 أغسطس 2010 ، في آلة Wayback

[cardarelli-1] Cardarelli ، François (2003) ، "The Foot-Pound-Second (FPS) System" ، موسوعة الوحدات العلمية والأوزان والمقاييس: معادلاتها وأصولها SI ، Springer ، pp.51-55 ، رقم ISBN 978-1-85233-682-0.

[2] هندرسون ، جيمس ب. جودفري ، سي. (1924) ، "نظام ستراود لديناميكيات التدريس" ، الجريدة الرياضية ، 12 (170): 99-105 ، JSTOR 3604647.

[3] مجيئ ، EW (1940). "الوحدات الهندسية الإنجليزية وأبعادها". الكيمياء الصناعية والهندسية . 32 (7): 984-987. دوى : 10.1021 / ie50367a028 .

[4] كلينكنبرج ، أدريان (1969). "النظام الهندسي الأمريكي للوحدات وثابت أبعاده g _c ". الكيمياء الصناعية والهندسية . 61 (4): 53-59. دوى : 10.1021 / ie50712a010 .

[5] IEEE Std 260.1 ™ -2004 ، رموز الحروف القياسية IEEE لوحدات القياس (وحدات SI ، وحدات البوصة-الجنيه المعتادة ، وبعض الوحدات الأخرى)

[cr-6] أ ب جي إم كولسون ، جي إف ريتشاردسون ، جي آر باكهورست ، جي إتش هاركر: هندسة كولسون وريتشاردسون الكيميائية: تدفق السوائل ، ونقل الحرارة ، ونقل الكتلة.

[7] دريسنر ، ستيفن (1971). وحدات القياس . نيويورك: هاستينغز هاوس. ص 193 - 205.

[8] جيرارد ، هج (1985). معجم الوحدات العلمية . لندن: تشابمان آند هول. ص. 24. ردمك 0412281007.

[9] فينا ، دونالد (2003) ، قاموس الأوزان والمقاييس ، ISBN 978-0-19-860522-5

[10] المعيار الفيدرالي NIST 376B ، ص. 13. أرشفة 16 أغسطس 2010 ، في آلة Wayback

[1]