Newtonmeter: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Infobox Physikalische Einheit
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| Name            = Newtonmeter
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| Einheitenzeichen = <math>\mathrm{N\cdot m, N\,m}</math>
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Das bzw. der '''Newtonmeter''' ist die [[SI-Einheitensystem|SI-Einheit]] für die [[Vektor|vektorielle]] Größe [[Drehmoment]] und für die skalaren Größen [[Energie]] und [[Arbeit (Physik)|Arbeit]] (insbesondere mechanische Energie und Arbeit).
Das oder der '''Newtonmeter''' ist die [[Internationales Einheitensystem|SI-Einheit]] für die [[vektor]]ielle Größe [[Drehmoment]] und für die skalaren Größen [[Energie]] und [[Arbeit (Physik)|Arbeit]] (insbesondere mechanische Energie und Arbeit).


Nach den Formatierungsregeln des [[internationales Einheitensystem|internationalen Einheitensystems]] müssen die beiden [[Einheitenzeichen]] N und m stets durch einen [[Leerzeichen|Zwischenraum]] oder einen Multiplikationspunkt getrennt werden.<ref>[http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/section5-1.html Abschnitt 5.1] der [http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf SI-Broschüre] (PDF; 1,5&nbsp;MB).</ref><ref name="DIN 1301">DIN 1301-1.</ref> Die Reihenfolge der Faktoren soll nicht vertauscht werden, um eine Verwechselung mit mN&nbsp;=&nbsp;Millinewton auszuschließen.<ref name="DIN 1301" />
Nach den Formatierungsregeln des [[Internationales Einheitensystem|Internationalen Einheitensystems]] müssen die beiden [[Einheitenzeichen]] N und m stets durch einen [[Leerzeichen|Zwischenraum]] oder einen Multiplikationspunkt getrennt werden,<ref>{{Webarchiv |url=http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/section5-1.html |wayback=20190329150236 |text=''Abschnitt 5.1''}} der [https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf SI-Broschüre] (PDF; 1,4&nbsp;MB).</ref><ref name="DIN 1301">DIN 1301-1.</ref> in der Praxis wird dieses Leerzeichen jedoch nicht verwendet. Die Reihenfolge der Faktoren soll nicht vertauscht werden, um eine Verwechslung mit mN&nbsp;=&nbsp;Millinewton auszuschließen.<ref name="DIN 1301" />


==Drehmomenteinheit==
== Drehmomenteinheit ==
Ein Newtonmeter ist der Betrag des [[Drehmoment]]s <math>M</math>, das eine [[Kraft]] <math>F</math> von einem [[Newton (Einheit)|Newton]] bei einem [[Hebelarm]] <math>a</math> von einem [[Meter]] erzeugt. Der Hebelarm steht dabei per Definition immer senkrecht zur Kraft.
Ein Newtonmeter ist der Betrag des [[Drehmoment]]s <math>M</math>, das eine [[Kraft]] <math>F</math> von einem [[Newton (Einheit)|Newton]] bei einem [[Hebelarm]] <math>a</math> von einem [[Meter]] erzeugt. Der Hebelarm steht dabei per definitionem immer senkrecht zur Kraft.
:<math>M = a \cdot F</math>
: <math>M = a \cdot F</math>


== Energieeinheit ==
== Energieeinheit ==
Nach Definition ist <math>\mathrm{1 \, N\cdot m = 1 \; J}</math>, also gleich der Einheit [[Joule]] der [[Skalar (Mathematik)|skalaren]] Größen [[Energie]], [[Wärme]] und [[Arbeit (Physik)|Arbeit]]. Ein Newtonmeter ist die mechanische Arbeit, die verrichtet wird, wenn eine Kraft von einem Newton über einen Weg von einem Meter wirkt.
Nach Definition gilt <math>\mathrm{1 \, N \cdot m = 1 \, J = 1 \, W \cdot s}</math>, ''ein Newtonmeter'' ist daher gleich den Einheiten ''ein [[Joule]]'' und ''eine [[Wattsekunde]]'' der [[Skalar (Mathematik)|skalaren]] Größen [[Energie]], [[Wärme]] und [[Arbeit (Physik)|Arbeit]]. ''Ein Newtonmeter'' ist die mechanische Arbeit, die verrichtet wird, wenn der Angriffspunkt einer Kraft von ''einem Newton'' entlang ihrer Wirkungslinie um ''einen Meter'' verschoben wird. In der Praxis wird, von Zwischenrechnungsschritten wie {{Nowrap|1=„… = 4711 N m = 4711 J“}} abgesehen, die Einheit Newtonmeter nur für das Drehmoment verwendet, für Energie, Wärme und Arbeit hingegen Joule.


== Umrechnungsfaktoren ==
== Umrechnungsfaktoren ==
Die Einheiten sind mit verschiedenen [[Vorsätze für Maßeinheiten|Vorsätzen für Maßeinheiten]] ([[SI-Präfix]]e) in Verwendung, neben [[internationales Einheitensystem|SI-Einheit]] N&thinsp;m sind noch in Verwendung:  
Die Einheiten sind mit verschiedenen [[Vorsätze für Maßeinheiten|Vorsätzen für Maßeinheiten]] ([[SI-Präfix]]en) in Verwendung, neben der [[Internationales Einheitensystem|SI-Einheit]] N&nbsp;m sind noch gebräuchlich:
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* 1 N m = 0,7375621 ft·lb ([[Foot-pound|Foot · Pound]])
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* 9,80665 N m = 1 kp·m ([[Kilopondmeter|Kilopond · Meter]])
*0,0980665 N&thinsp;m = 1 kp·[[Zentimeter|cm]]
* 0,0980665 N m = 1 kp·cm ([[Kilopond]] · [[Zentimeter]])


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==

Aktuelle Version vom 4. August 2021, 10:55 Uhr

Physikalische Einheit
Einheitenname Newtonmeter

Einheitenzeichen $ \mathrm {N\,m,N\cdot m} $
Physikalische Größe(n) Drehmoment, mechanische Arbeit
Formelzeichen $ M $
Dimension $ {\mathsf {M\;L^{2}\;T^{-2}}} $
System Internationales Einheitensystem
In SI-Einheiten $ \mathrm {1\;N\,m=1\,{\frac {kg\;m^{2}}{s^{2}}}=1\,J=1\,W\;s} $
Abgeleitet von Newton, Meter

Das oder der Newtonmeter ist die SI-Einheit für die vektorielle Größe Drehmoment und für die skalaren Größen Energie und Arbeit (insbesondere mechanische Energie und Arbeit).

Nach den Formatierungsregeln des Internationalen Einheitensystems müssen die beiden Einheitenzeichen N und m stets durch einen Zwischenraum oder einen Multiplikationspunkt getrennt werden,[1][2] in der Praxis wird dieses Leerzeichen jedoch nicht verwendet. Die Reihenfolge der Faktoren soll nicht vertauscht werden, um eine Verwechslung mit mN = Millinewton auszuschließen.[2]

Drehmomenteinheit

Ein Newtonmeter ist der Betrag des Drehmoments $ M $, das eine Kraft $ F $ von einem Newton bei einem Hebelarm $ a $ von einem Meter erzeugt. Der Hebelarm steht dabei per definitionem immer senkrecht zur Kraft.

$ M=a\cdot F $

Energieeinheit

Nach Definition gilt $ \mathrm {1\,N\cdot m=1\,J=1\,W\cdot s} $, ein Newtonmeter ist daher gleich den Einheiten ein Joule und eine Wattsekunde der skalaren Größen Energie, Wärme und Arbeit. Ein Newtonmeter ist die mechanische Arbeit, die verrichtet wird, wenn der Angriffspunkt einer Kraft von einem Newton entlang ihrer Wirkungslinie um einen Meter verschoben wird. In der Praxis wird, von Zwischenrechnungsschritten wie „… = 4711 N m = 4711 J“ abgesehen, die Einheit Newtonmeter nur für das Drehmoment verwendet, für Energie, Wärme und Arbeit hingegen Joule.

Umrechnungsfaktoren

Die Einheiten sind mit verschiedenen Vorsätzen für Maßeinheiten (SI-Präfixen) in Verwendung, neben der SI-Einheit N m sind noch gebräuchlich:

Einzelnachweise

  1. Abschnitt 5.1 (Memento vom 29. März 2019 im Internet Archive) der SI-Broschüre (PDF; 1,4 MB).
  2. 2,0 2,1 DIN 1301-1.