Foot-pound–saniye sistemi

Foot-pound–saniye sistemi veya FPS sistemi üç temel birime dayanan birimler sistemidir: uzunluk için foot, kütle veya kuvvet için (avoirdupois) pound (aşağıya bakınız) ve ikincisi zaman için.

Varyantlar

Toplu olarak, FPS sisteminin varyantları 20. yüzyılın ortalarına kadar İngilizce teknik yayınlarda en yaygın sistemdi.

Tüm fiziksel büyüklükleri birimleriyle tutarlı bir şekilde etiketleyerek, hatalar önlenebilir ve sistemler arasında çeviri kolaylaştırılabilir. Özellikle FPS sistemi bağlamında bu, bazen popülerleştiren William Stroud'dan sonra Stroud sistemi olarak bilinir.

Kütle, kuvvet veya ağırlık birimlerine üç yaklaşım English

Baz	Kuvvet	Ağırlık	Kütle
2. hareket yasası	m = F/a	F = W ⋅ a/g	F = m ⋅ a
Sistem	İngiliz Yerçekimi (BG)	İngiliz Mühendislik (EE)	Mutlak İngiliz (AE)
ivme (a)	ft/s2	ft/s2	ft/s2
Kütle (m)	slug	pound-kütle	pound
Kuvvet (F), ağırlık (W)	pound	pound-kuvvet	poundal
Basınç (p)	inç kare bölü pound	inç kare bölü pound kuvvet	foot kare bölü poundals

Kütle birimi olarak pound

Pound bir kütle birimi olarak kullanıldığında, tutarlı sistemin çekirdeği, metre, kilogram ve saniye (MKS) ve önceki santimetre-gram-saniye birim sistemi (CGS) kullanılarak Uluslararası Birimler Sisteminin (SI) karşılık gelen alt kümelerine benzer ve işlevsel olarak eşdeğerdir.

Bu alt sistemde, kuvvet birimi poundal olarak bilinen türetilmiş bir birimdir.

$1\,{\text{pdl}}=1\,{\text{lb}}\cdot 1\,{\frac {\text{ft}}{{\text{s}}^{2}}}$

Kuvvet yerine kütle birimi olarak poundun uluslararası standart sembolü lb'dir.

Everett (1861) metrik dyne ve erg'i FPS sistemindeki kuvvet ve enerji birimleri olarak önerdi.

Latimer Clark'ın (1891) "Ölçümler Sözlüğü", FPS mutlak birimleri için önerilen isimler olarak celo (hızlanma), vel veya velo (hız) ve nabız (momentum) içerir.

Kuvvet birimi olarak pound-kuvvet

Teknik veya yerçekimi FPS sistemi, ABD'deki mühendisler arasında en yaygın olan FPS sisteminin tutarlı bir çeşididir. Pound kuvvetini, temel kütle birimi olarak pound yerine temel bir kuvvet birimi olarak alır.

Bu alt sistemde, kütle birimi slug olarak bilinen türetilmiş bir birimdir.

$1\,{\text{slug}}=1\,{\text{lbf}}\cdot 1\,{\frac {{\text{s}}^{2}}{\text{ft}}}$

Yerçekimi FPS sistemi bağlamında, pound kuvveti (lbf) bazen pound (lb) olarak ifade edilir.

Kuvvet birimi olarak pound

FPS sisteminin başka bir varyantı hem kilo kütlesi hem de kilo kuvvetini kullanır, ancak ne slug ne de poundal. Ortaya çıkan sistem, elektrik veya molar birimler içermeyen tutarlı değildir ve günümüzde İngiltere'de nadiren kullanılmasına rağmen, bazen İngiliz mühendislik sistemi olarak da bilinir.

Diğer birimler

Molar birimler

FPS sistemindeki madde birimi pound-mol (lb-mol) = 7026273160000000000♠273.16×10²⁴'tür. SI gram-molü benimsemeye karar verene kadar, mol doğrudan kütle biriminden (kütle birimi) / (atomik kütle birimi) olarak türetilmiştir. Birim (lbf⋅s²/ft)-mol da atmosferin eski bir tanımında görünür.

Elektromanyetik birimler

Elektrostatik ve Elektromanyetik sistemler, esas olarak uzunluk ve kuvvet birimlerinden türetilir. Bu nedenle, bunlar uzunluk, kütle, zaman içeren herhangi bir sistemin hazır uzantılarıdır. Stephen Dresner, hem foot-pound-saniye hem de foot-slug-saniye sistemlerinde türetilmiş elektrostatik ve elektromanyetik birimleri verir. Uygulamada, bunlar en çok santimetre-gram-saniye sistemiyle ilişkilidir. 1929 "Uluslararası Kritik Tablolar" sembol ve sistemlerde fpse = FPS elektrostatik sistem ve fpsm = FPS elektromanyetik sistem verir. yük dönüşümler altında aşağıdakiler verilir. CRC Kimya ve Fizik El Kitabı 1979 (Baskı 60) ayrıca fpse ve fpsm'yi standart kısaltmalar olarak listeler.

Elektromanyetik FPS (EMU, stat-)

1 fpsm birimi = 117.581866 cgsm birimi (Biot-saniye)

Elektrostatik FPS (ESU, ab-)

1 fpse birimi = 3583.8953 cgse birimi (Franklin)

1 fpse birimi = 1.1954588×10⁻⁶ abs coulomb

Işık birimleri

candle ve foot-candle, Büyükşehir Gaz Yasası'nda (1860) tanımlanan ilk tanımlanmış ışık birimleriydi. foot-candle, standart bir candle bir foot ışığın yoğunluğudur. Birimler 1881 yılında uluslararası alanda tanındı ve metrik sisteme alındı.

Dönüşümler

"Ağırlık" teriminin, bazı teknik bağlamlarda (fizik, mühendislik) yerçekimi kuvveti ve diğerlerinde kütle (ticaret, hukuk) için kullanılması ve ayrımın pratikte çoğu zaman önemli olmadığı gerçeği ile birlikte, FPS sisteminin varyantları, "pound" biriminin doğası konusunda karışıklığa neden olur. Bununla birlikte, uluslararası metrik birimlerle ilişkisi, Newton değil, kilogram cinsinden ifade edilir ve daha önceki zamanlarda, yerel çekimsel farklılıkların agnostik olan iki panlı bir denge ile karşılaştırılacak bir kütle prototipi ile tanımlandı.

Temmuz 1959'da, çeşitli ulusal foot ve avoirdupois pound standartları, tam olarak 0.3048 m'lik uluslararası foot ve hassas 0.45359237 kg'lık uluslararası foot ile değiştirildi ve sistemler arasında dönüşüm basit bir aritmetik meselesi haline geldi. Poundal için dönüşüm 1 pdl = 1 lb·ft/s² = 6999138254954376000♠0.138254954376 N (tam olarak) ile verilir.

Mutlak ve yerçekimi FPS sistemleri arasında dönüşüm sağlamak için, poundu pound-kuvvetle ilişkilendiren standart ivmeyi g sabitlemek gerekir.

$1\,{\text{lbf}}=1\,{\text{lb}}\cdot g$

G kesinlikle Dünya yüzeyindeki konumuna bağlı olsa da, 1901'den beri birçok bağlamda geleneksel olarak tam olarak g₀ = 7000980665000000000♠9.80665 m/s² ≈ 7000980665044000000♠32.17405 ft/s² olarak sabitlenir. Bu nedenle, slug yaklaşık 32.17405 lb veya 14.593903 kg'dır.