풋파운드 초계

FPS 시스템(Foot-pound-second system)은 길이에 대한 발, 질량 또는 힘에 대한 (아보어듀포이스) 파운드, 시간에 대한 두 번째 단위의 세 가지 기본 단위로 구성된 시스템입니다.^[1]

변종

종합적으로, FPS 시스템의 변형은 20세기 중반까지 영어 기술 출판물에서 가장 일반적인 시스템이었습니다.^[1]

오류를 방지하고 모든 물리량을 단위와 일관되게 레이블링하여 시스템 간 번역을 용이하게 할 수 있습니다. 특히 FPS 시스템의 맥락에서 이것은 때때로 이 시스템을 대중화한 William Stroud의 이름을 따서 Stroud 시스템으로 알려져 있습니다.^[2]

질량과 힘 또는 무게의^[3]^[4] 영어 단위에 대한 세 가지 접근법

v t 기초	힘.	체중	덩어리
운동 제2법칙	$m = .mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num,.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0 0.1em}.mw-parser-output .sfrac .den{border-top:1px solid}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}F/a$	$F = W \cdot a/g$	$F = m \cdot a$
시스템.	영국 중력 (BG)	영어 공학(EE)	절대 영어(AE)
가속도(a)	1²/s의	1²/s의	1²/s의
질량(m)	민달팽이	찧은 덩어리의	파운드
힘(F), 무게 (W)	파운드	파운드 포스의	쾅쾅하는
압력(p)	제곱 인치당 파운드	제곱 인치당 파운드 힘	제곱피트당 파운드

질량 단위로 파운드화

파운드가 질량 단위로 사용될 때, 코히어런트 시스템의 핵심은 미터, 킬로그램 및 초(MKS)와 이전 센티미터-그램-초(CGS) 단위를 사용하는 국제 단위 시스템(SI)의 해당 하위 집합과 유사하고 기능적으로 동등합니다. 이 시스템은 종종 절대 영어 시스템이라고 불립니다.^{[citation needed]}

이 하위 시스템에서 힘의 단위는 파운드(poundal)로 알려진 파생된 단위입니다.^[1]

\mathrm {1\,pdl} =\mathrm {1\,lb{\cdot}ft/s^{2}}.

힘이 아닌 질량 단위로서의 파운드에 대한 국제 표준 기호는 lb입니다.^[5]

에버렛(Everett, 1861)은 FPS 시스템에서 힘과 에너지의 단위로 미터법 dyne과 erg를 제안했습니다.

Latimer Clark(1891)의 "측정 사전"은 FPS 절대 단위에 대해 제안된 이름으로 첼로(가속), 벨로(속도) 및 펄스(운동량)를 포함합니다.

힘 단위로 파운드

기술적 또는 중력적 FPS 시스템^[6] 또는 영국 중력 시스템은 미국의 엔지니어들 사이에서 가장 일반적인 FPS 시스템의 일관된 변형입니다. 질량의 기본 단위로서 파운드 대신 힘의 기본 단위로서 파운드-힘을 사용합니다.

이 하위 시스템에서 질량 단위는 슬러그로 알려진 파생된 단위입니다.^[1]

\mathrm {1\, slug} =\mathrm {1\,lbf{\cdot}s^{2}/ft}.

중력 FPS 시스템의 맥락에서 파운드-힘(lbf)은 파운드(lb)로 불리기도 합니다.

힘 단위로서의 파운드-힘과 질량 단위로서의 파운드-질량

FPS 시스템의 또 다른 변형은 파운드-질량과 파운드-힘을 모두 사용하지만, 슬러그와 파운드-힘은 사용하지 않습니다. 결과적인 시스템은 때때로 영어 공학 시스템으로도 알려져 있습니다. 그 이름에도 불구하고, 이 시스템은 미국의 관례적인 측정 단위에 기반을 두고 있습니다. 영국에서는 사용되지 않습니다.^[6]

기타단위

어금니 단위

FPS 시스템에서 물질의 단위는 파운드-mole(lb-mol) = 273입니다.16x10²⁴. SI가 그램 몰을 채택하기로 결정할 때까지 몰은 질량 단위에서 (질량 단위)/(원자 질량 단위)로 직접 유도되었습니다. 단위(lbf ⋅s/ft)-mol은 이전의 대기 정의에도 나타납니다.

전자파 단위

정전기 및 전자기 시스템은 주로 길이와 힘의 단위에서 파생됩니다. 따라서, 이것들은 길이, 질량, 시간을 포함하는 모든 시스템의 준비된 확장입니다. 스티븐 드레스너는^[7] 유도된 정전기 및 전자기 단위를 풋-파운드-초 시스템과 풋-슬래그-초 시스템 모두에 제공합니다. 실제로는 센티미터 그램 초 시스템과 가장 관련이 있습니다. 1929년 "국제 임계표"는 기호와 시스템 fpse = FPS 정전기 시스템 및 fpsm = FPS 전자기 시스템을 제공합니다. 요금 전환에 따라 다음과 같은 사항이 제공됩니다. CRC 화학 및 물리학 핸드북 1979(Edition 60)에는 fpse와 fpsm도 표준 약어로 나열되어 있습니다.

전자기 FPS(EMU, stat-): 1fpsm 유닛 = 117.581866 cgsm 유닛 (Biot-second)
정전기 FPS(ESU, ab-): 1 fpse 단위 = 3583.8953 cgse 단위 (Franklin); 1 fpse 단위 = 1.1954588×10 abs 쿨롱

빛의 단위

촛불과 풋 캔들은 도시가스법(1860)에 정의된 최초의 빛의 단위였습니다.^[8] 풋 캔들은 일반 캔들에서 한쪽 발에 있는 빛의 세기입니다. 단위는 1881년에 국제적으로 인정되었으며 미터법 시스템에 채택되었습니다.^[9]

변환

"무게"라는 용어가 일부 기술적 맥락(물리학, 공학)에서는 중력에, 다른 분야(상업, 법)에서는 질량에 사용되며,^[10] 실제로는 그 구별이 중요하지 않다는 사실과 함께 FPS 시스템의 변종이 공존하면 "파운드"라는 단위의 특성에 혼란이 발생합니다. 그러나 국제 미터법 단위와의 관계는 뉴톤이 아닌 킬로그램으로 표현되며, 초기에는 질량 프로토타입을 통해 국부적인 중력 차이에 무관한 2판 균형과 비교되도록 정의되었습니다.

1959년 7월, 다양한 국가의 발과 아비르뒤푸아의 파운드 기준이 정확히 0.3048 m의 국제 발과 정확히 0.45359 237 kg의 국제 파운드로 대체되어 시스템 간의 변환은 단순한 산술의 문제가 되었습니다. 파운드화의 변환은 1pdl = 1lb·ft/s = 0.138254954376 N(precisely)으로 이루어집니다.

절대 FPS 시스템과 중력 FPS 시스템을 변환하려면 파운드와 파운드 힘을 연관시키는 표준 가속도 g를 수정해야 합니다.^{[citation needed]}

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

g는 엄격하게 지구 표면의 위치에 따라 다르지만, 1901년부터 대부분의 상황에서 정확히 g = 9.80665 m/s ≈ 32.17405 ft/s로 고정되어 있습니다.

참고 항목

참고문헌

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Cardarelli, François (2003), "The Foot–Pound–Second (FPS) System", Encyclopaedia of Scientific Units, Weights and Measures: Their SI Equivalences and Origins, Springer, pp. 51–55, ISBN 978-1-85233-682-0.
^ Henderson, James B.; Godfrey, C. (1924), "The Stroud system of teaching dynamics", The Mathematical Gazette, 12 (170): 99–105, doi:10.2307/3604647, JSTOR 3604647, S2CID 125929042.
^ Comings, E. W. (1940). "English Engineering Units and Their Dimensions". Industrial & Engineering Chemistry. 32 (7): 984–987. doi:10.1021/ie50367a028.
^ Klinkenberg, Adrian (1969). "The American Engineering System of Units and Its Dimensional Constant g_c". Industrial & Engineering Chemistry. 61 (4): 53–59. doi:10.1021/ie50712a010.
^ IEEE 규격 260.1™-2004, 측정 단위에 대한 IEEE 표준 문자 기호(SI 단위, 관례 인치-파운드 단위 및 기타 특정 단위)
^ ^a ^b J. M. 콜슨, J. F. Richardson, J. R. Backhurst, J. H. H. H. Harker: Coulson & Richardson's Chemical Engineering: 유체 흐름, 열 전달 및 물질 전달.
^ Dresner, Stephen (1971). Units of Measurement. New York: Hastings House. pp. 193–205.
^ Jerrard, H G (1985). A Dictionary of Scientific Units. London: Chapman and Hall. p. 24. ISBN 0412281007.
^ Fenna, Donald (2003), Dictionary of weights and measures, ISBN 978-0-19-860522-5
^ NIST 연방 표준 376B, 페이지 13. 2010년 8월 16일 Wayback Machine에서 아카이브됨

[cardarelli-1] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Cardarelli, François (2003), "The Foot–Pound–Second (FPS) System", Encyclopaedia of Scientific Units, Weights and Measures: Their SI Equivalences and Origins, Springer, pp. 51–55, ISBN 978-1-85233-682-0.

[2] Henderson, James B.; Godfrey, C. (1924), "The Stroud system of teaching dynamics", The Mathematical Gazette, 12 (170): 99–105, doi:10.2307/3604647, JSTOR 3604647, S2CID 125929042.

[3] Comings, E. W. (1940). "English Engineering Units and Their Dimensions". Industrial & Engineering Chemistry. 32 (7): 984–987. doi:10.1021/ie50367a028.

[4] Klinkenberg, Adrian (1969). "The American Engineering System of Units and Its Dimensional Constant g_c". Industrial & Engineering Chemistry. 61 (4): 53–59. doi:10.1021/ie50712a010.

[5] IEEE 규격 260.1™-2004, 측정 단위에 대한 IEEE 표준 문자 기호(SI 단위, 관례 인치-파운드 단위 및 기타 특정 단위)

[cr-6] J. M. 콜슨, J. F. Richardson, J. R. Backhurst, J. H. H. H. Harker: Coulson & Richardson's Chemical Engineering: 유체 흐름, 열 전달 및 물질 전달.

[7] Dresner, Stephen (1971). Units of Measurement. New York: Hastings House. pp. 193–205.

[8] Jerrard, H G (1985). A Dictionary of Scientific Units. London: Chapman and Hall. p. 24. ISBN 0412281007.

[9] Fenna, Donald (2003), Dictionary of weights and measures, ISBN 978-0-19-860522-5

[10] NIST 연방 표준 376B, 페이지 13. 2010년 8월 16일 Wayback Machine에서 아카이브됨

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