Livre (force) - Pound (force)

Livre-force
Système d'unité Unités d'ingénierie anglaises , système gravitationnel britannique
symbole lbf
Conversions
1 lbf en ... ... est égal à ...
   Les unités SI    4.448222  N
   Unités CGS    444 822,2  dyn.
   Système anglais absolu    32.17405  pdl

La livre de force ou livre-force (symbole : lbf , parfois lb f ,) est une unité de force utilisée dans certains systèmes de mesure, notamment les unités d'ingénierie anglaises et le système pied-livre-seconde . La livre-force ne doit pas être confondue avec pied-livre , une unité d'énergie, ou livre-pied , une unité de couple, qui peut s'écrire « lbf⋅ft » ; il ne faut pas non plus les confondre avec livre-masse (symbole : lb), souvent simplement appelé livre , qui est une unité de masse .

Définitions

La livre-force est égale à la force gravitationnelle exercée sur une masse d'une livre avoirdupois à la surface de la Terre . Depuis le 18ème siècle, l'unité a été utilisée dans des mesures de faible précision, pour lesquelles de petits changements de la gravité terrestre (qui varie d'un endroit à l'autre jusqu'à un demi pour cent) peuvent être négligés en toute sécurité.

Le 20ème siècle, cependant, a apporté la nécessité d'une définition plus précise. Une valeur normalisée pour l'accélération due à la gravité était donc nécessaire.

Produit de la livre avoirdupois et de la gravité standard

La livre-force est le produit d'une livre avoirdupois ( exactement 0,45359237 kg) et de l' accélération standard due à la gravité , 9,80665 m/s 2 (32,174049 ft/s 2 ).

Les valeurs standard d'accélération du champ gravitationnel standard ( g n ) et de la livre internationale avoirdupois (lb) donnent une livre-force égale à 4,4482216152605 N.

Cette définition peut être reformulée en termes de limace . Une limace a une masse de 32,174049 lb. Une livre-force est la quantité de force nécessaire pour accélérer une limace à un taux de1 pi/s 2 , donc :

Conversion à d'autres unités

Unités de force
newton
( unité SI )
dyne kilogramme-force ,
kilopond
livre-force livre
1 N ≡ 1  kg⋅m/s 2 = 10 5  dyn ≈ 0,10197  kp 0,22481  lbf ≈ 7.2330  pdl
1  dyne =  10 –5  N  1  g⋅cm / s 2 ?? 1,0197 × 10 −6  kp ?? 2,2481 × 10 −6  lbf ?? 7.2330 × 10 −5  pdl
1  kilowatt =  9.80665  N =  980665  dyn. g n × une kg       2,2046  lbf  70,932  pdl
1 lbf  4.448222  N  444822  dyn  0,45359  kp g n × 1 lb      32.174  pdl 
1  pdl  0,138255  N  13825  dyn  0,014098  kp  0.031081  lbf  1  lb⋅ pi /s 2
La valeur de g n telle qu'utilisée dans la définition officielle du kilogramme-force est utilisée ici pour toutes les unités gravitationnelles.

Systèmes d'unités pied-livre-seconde (FPS)

Dans certains contextes, le terme « livre » est utilisé presque exclusivement pour désigner l'unité de force et non l'unité de masse. Dans ces applications, l'unité de masse préférée est le slug , c'est-à-dire lbf⋅s 2 /ft. Dans d'autres contextes, l'unité "livre" fait référence à une unité de masse . Le symbole standard international pour la livre en tant qu'unité de masse est lb.

Trois approches des unités de masse et de force ou de poids
Base Obliger Poids Masse
2ème loi du mouvement m = F/une F =W de l'un/g F = mun
Système BG DG EE M AE CGS MTS SI
Accélération ( a ) pieds/s 2 m/s 2 pieds/s 2 m/s 2 pieds/s 2 Fille m/s 2 m/s 2
Masse ( m ) limace hyl livre-masse kilogramme broyer gramme tonne kilogramme
Force ( F ),
poids ( W )
broyer kilopond livre-force kilopond livre dyne sthène newton
Pression ( p ) Livre par pouce carré atmosphère technique livre-force par pouce carré ambiance normale livre par pied carré bary pie pascal

Dans les systèmes "d'ingénierie" (colonne du milieu), le poids de l'unité de masse (livre-masse) à la surface de la Terre est approximativement égal à l'unité de force (livre-force). C'est pratique parce qu'une masse d'une livre exerce une force d'une livre en raison de la gravité. Notez, cependant, à la différence des autres systèmes de l'unité de la force ne soit pas égale à l'unité de masse multipliée par l'unité de l'accélération utilisation de la deuxième loi de Newton , F = mun , il faut un autre facteur, g c , habituellement considérées comme 32,174049 ( lb⋅ft)/(lbf⋅s 2 ). Les systèmes « absolus » sont des systèmes d'unités cohérents : en utilisant la limace comme unité de masse, le système FPS « gravitationnel » (colonne de gauche) évite le besoin d'une telle constante. Le SI est un système métrique "absolu" avec le kilogramme et le mètre comme unités de base.

Livre de poussée

Le terme livre de poussée est un nom alternatif pour livre-force dans des contextes spécifiques. Il est fréquemment observé dans les sources américaines sur les moteurs à réaction et les fusées, dont certains continuent d'utiliser la notation FPS. Par exemple, la poussée produite par chacun des deux propulseurs à roquette solide de la navette spatiale est de 3 300 000 livres-force (14,7  MN ), ensemble 6 600 000 livres-force (29,36 MN).

Voir également

Notes et références

Sources

  • Obert, Edward F., « THERMODYNAMICS », DJ Leggett Book Company Inc., New York 1948 ; Chapitre I, Aperçu des dimensions et des unités, pages 1-24.