Newtonmeter


Newtonmeter

Einheit
Norm SI-Einheitensystem
Einheitenname Newtonmeter
Einheitenzeichen $ \mathrm{N\cdot m, N\,m} $
Beschriebene Größe(n) Drehmoment, Kraftmoment,
Torsionsmoment, Energie,
Arbeit
Größensymbol(e) $ M;\, M_T,\, T;\, W,\, A;\, W,\, E;\, U $
Dimensionsname Drehmoment, Energie
Dimensionssymbol $ M $(Drehmoment), $ E $(Energie)
In SI-Einheiten $ \mathrm{1\,N\,m = 1\, \frac{kg\, m^2}{s^2} = 1\, J} $

Ein Newtonmeter ist die SI-Einheit für die vektorielle Größe Drehmoment (Torsion). Außerdem ist 1 N·m = 1 Joule, die Einheit der skalaren Größen Energie, Wärme und Arbeit. Es werden also zwei grundsätzlich verschiedene Dinge, Drehmoment beziehungsweise Energie, in der Einheit Newton mal Meter angegeben.

Nach den Formatierungsregeln des internationalen Einheitensystems müssen die beiden Einheitenzeichen N und m stets durch einen Zwischenraum oder einen Multiplikationspunkt getrennt werden.[1]

Drehmomenteinheit

Ein Newtonmeter ist das Drehmoment, das eine Kraft $ \vec{F} $ von einem Newton bei einem Hebelarm $ \vec{r} $ von einem Meter am Drehpunkt erzeugt.

$ \vec{M} = \vec{r}\times\vec{F} $

Stehen der Ortsvektor $ \vec{r} $ und die Wirkrichtung der Kraft $ \vec{F} $ senkrecht aufeinander, so ist das wirkende Drehmoment das Produkt aus der Länge des Hebelarms und dem Betrag der Kraft.

$ M = r \cdot F $

Energieeinheit

Außerdem ist ein Newtonmeter die Energie, die umgesetzt wird, wenn die Kraft von einem Newton über eine Wegstrecke von einem Meter Länge wirkt, siehe Arbeit:

$ W = F \cdot s $

In SI-Basiseinheiten berechnet sich ein Newtonmeter als:

$ \mathrm{N\,m} = \mathrm{N} \cdot \mathrm{m} = \mathrm{J} = \mathrm{W} \cdot \mathrm{s} = \frac{\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m^2}}{\mathrm{s}^2} $

Weitere Verwendung des Begriffs

Gleichzeitig ist „Newtonmeter“ auch der Name eines Messgerätes (daher die Endung -meter) für Kräfte, welche in der Einheit Newton angegeben werden. Diese Bezeichnung für Kraftmesser ist das Newtonmeter.

Umrechnungsfaktoren

  • 1 Joule = 1 N m
  • 1 N m = 0,7375621 ft·lb (Foot-pound)
  • 9,80665 N m = 1 kp·m (Kilopond · Meter)
  • 0,0980665 N m = 1 kp·cm
    Auch die Einheit „kgfcm“ (engl. kilogram-force) ist üblich.

Einzelnachweise

  1. Abschnitt 5.1 der SI-Broschüre