Kraftkonverter

Krafteinheiten entwickelten sich parallel zu verschiedenen Messsystemen. Das Newton (N) ist die SI-Einheit, die direkt aus dem zweiten Newtonschen Gesetz (F = ma) abgeleitet ist: Es braucht 1 Newton, um eine Masse von 1 kg mit 1 m/s² zu beschleunigen. Die Pfund-Kraft (lbf) stammt aus den in den USA üblichen Einheiten und ist definiert als das Gewicht einer Pfund-Masse unter normaler Erdschwerkraft – weshalb es sich eigentlich um eine von der Schwerkraft abhängige Einheit handelt, die als Krafteinheit getarnt ist. Die Kilogrammkraft (kgf), auch Kilopond genannt, spielt die gleiche Rolle in metrischen Ländern, die das SI-Newton noch nicht standardisiert hatten, und erscheint immer noch in älteren europäischen Drehmomentschlüsseln, Reifendruckmessgeräten und Federwaagen. Das Dyn gehört zum älteren CGS-System (Zentimeter-Gramm-Sekunde) und ist in der physikalischen Literatur, die sich mit sehr kleinen Kräften befasst, wie Molekül- oder Oberflächenspannungsmessungen, nach wie vor weit verbreitet.

Alle Umrechnungen in diesem Rechner basieren auf Newton als gemeinsamer Basiseinheit. Um einen beliebigen Wert umzurechnen, wird er zunächst mit dem Newton-äquivalenten Faktor dieser Einheit multipliziert und dann durch den Faktor der Zieleinheit dividiert. Die Schlüsselfaktoren sind exakt oder durch die Standardschwerkraft definiert: 1 kN = 1.000 N (ein einfaches metrisches Präfix), 1 lbf = 4,44822 N (definiert aus dem internationalen Avoirdupois-Pfund und der Standardschwerkraft), 1 kgf = 9,80665 N (direkt definiert aus der Standardschwerkraft, g = 9,80665 m/s²) und 1 Dyn = 0,00001 N (a CGS-zu-SI-Konvertierung, per Definition exakt). Da kgf und lbf beide von der Standard-Schwerkraftkonstante abhängen und nicht von einer rein massebasierten Definition, werden sie manchmal als „Gravitations“-Krafteinheiten bezeichnet – technisch gesehen ungenau für verschiedene Höhen oder auf anderen Planeten, aber aus Konsistenzgründen allgemein auf die durchschnittliche Schwerkraft auf Meereshöhe der Erde standardisiert.

Newton dominiert in Physikkursen, technischen Berechnungen und überall dort, wo SI-Einheiten die Norm sind – Strukturlasten werden normalerweise in Kilonewton (kN) ausgedrückt, da rohe Newtonwerte für Balken, Brücken und Fahrzeuge unhandlich werden. Die Pfund-Kraft taucht in US-Datenblättern für alles auf, von der Schubkraft von Raketentriebwerken bis hin zur Festigkeitsbewertung von Angelschnüren, und es ist die Einheit, nach der die meisten amerikanischen Ingenieure zuerst greifen. Die Kilogrammkraft existiert weiterhin in älteren europäischen und asiatischen Geräten – in kgf·m kalibrierte Drehmomentschlüssel, in kgf/cm² kalibrierte Reifenmessgeräte und Industriewaagen aus der Zeit vor der vollständigen SI-Einführung. Dyn ist meist auf physikalische und chemische Zusammenhänge beschränkt, in denen winzige Kräfte wie Oberflächenspannung (gemessen in Dyn/cm) oder Kräfte zwischen Molekülen gemessen werden, wobei ein Newton eine zu grobe Einheit wäre, um bequem damit arbeiten zu können.