牛頓 (單位)

牛頓（符號為N，英語：newton）是一種物理中力的單位，是力的公制單位。它是以建立古典力學的艾薩克·牛頓命名。

定義

牛頓是一個國際單位制導出單位，它是由kg·m·s⁻²的國際單位制基本單位導出。1牛頓等於要使質量1公斤物體的加速度為1 m/s²時，所需要的力。利用因次分析，因為 F=ma（force（力）= mass（質量）× acceleration（加速度）），將質量及加速度的單位相乘，即可得到牛頓和基本單位之間的關係。

舉例

• 一牛頓是一個大約102克（1⁄9.81kg，約為一個小蘋果的質量，或兩個雞蛋的質量）的物體在地表所受到的地球重力。
• 一公斤的物體在地表受到的重力約為9.8 Ν（或是1.0 kgf，依定義 1 kgf = 9.80665 N）在日常生活及工程應用中，1 kgf常近似成10牛頓。
• 力及位移的內積就是功。故1牛頓的力作用在物體，產生1公尺的位移，所作的功就是 1 Ν·m。依照功能定理，對一物體的作功等於其能量的變化，因此Ν·m 也是能量的單位，其大小和常用的能量單位焦耳相同，1Ν·m = 1 J。
• 力常常會用千牛頓或kΝ的單位表示，1 kΝ = 1,000Ν。

千牛頓（kN）及其適用的場合

用於攀岩的登山扣（英語：Carabiner），當卡扣關閉時沿登山扣受力時的安全額定值為26kN，當垂直於登山扣受力時為8kN，當卡扣打開時沿登山扣受力時安全等級為10kN。

牛頓是一個數值較小的單位，實際應用中通常使用千牛頓，1千牛頓=1000牛頓，縮寫為千牛（kN）。地球上的重力加速度為9.81 m/s²，因此：

1 kN = 102 kg × 9.81 m/s²

即1千牛頓約等於102公斤力，在無需精確計算的場合可以將千牛頓的數值直接乘以100，視為其對應的重力^[1]。例如，一個平台的負載為1千牛（102公斤力），那麼它可以負載100公斤的重物。

以千牛頓為單位的規格在以下安全規格中很常見：

• 螺絲、錨的最大允許受力或是土木工程及建築業的應用^[2]；
• 在量測一個負載最大允許的張力及剪力；
• 攀岩裝備；
• 量測航空發動機、火箭發動機、運載火箭的推力；
• 用於製造塑料零件的注塑機中各種模具的鎖模力。

轉換係數(與其他單位之轉換)

力的單位

	牛頓 N (國際單位制導出單位)	達因 dyne	公斤力 kgf	磅力 lbf	磅達（英語：Poundal） pdl
1 N	≡ 1 kg·m/s²	= 105 dyn	≈ 0.10197 kp	≈ 0.22481 lbfF	≈ 7.2330 pdl
1 dyn	= 10−5 N	≡ 1 g·cm/s²	≈ 1.0197×10−6 kp	≈ 2.2481×10−6 lbfF	≈ 7.2330×10−5 pdl
1 kp	= 9.80665 N	= 980665 dyn	≡ gn·(1 kg)	≈ 2.2046 lbfF	≈ 70.932 pdl
1 lbfF	≈ 4.448222 N	≈ 444822 dyn	≈ 0.45359 kp	≡ gn·(1 lb)	≈ 32.174 pdl
1 pdl	≈ 0.138255 N	≈ 13825 dyn	≈ 0.014098 kp	≈ 0.031081 lbfF	≡ 1 lb·ft/s²
定義公斤力時所用的gn數值，在此表中也用來定義所有的重力單位

另見

• 艾薩克·牛頓
• 國際單位制
• 磅力
• 焦耳，國際單位制下的能量單位，一焦耳相當於一牛頓的力作用在物體上，產生一公尺的位移。
• 公斤力
• 帕斯卡，國際單位制下的壓強能量單位，一帕斯卡相當於單位面積承受一牛頓的力。