फुट-पाउंड-सेकंड सिस्टम

फ़ुट-पाउंड-सेकंड सिस्टम या एफपीएस सिस्टम तीन मूलभूत इकाइयों पर निर्मित इकाइयों की एक प्रणाली है: लंबाई के लिए फ़ुट (यूनिट), द्रव्यमान या बल के लिए (एवोइर्डुपोइस) पाउंड, और समय के लिए सेकंड।

वेरिएंट

सामूहिक रूप से, 20वीं सदी के मध्य तक अंग्रेज़ी में तकनीकी प्रकाशनों में एफपीएस प्रणाली के विभिन्न रूप सबसे सामान्य प्रणाली थे।

त्रुटियों से बचा जा सकता है और सभी भौतिक मात्राओं को उनकी इकाइयों के साथ लगातार लेबल करके सिस्टम के बीच अनुवाद को सुगम बनाया जा सकता है। विशेष रूप से एफपीएस प्रणाली के संदर्भ में इसे कभी-कभी विलियम स्ट्राउड स्ट्रौड द्वारा लोकप्रिय बनाया गया है जो इसे स्ट्रौड सिस्टम के नाम से जानते हैं।

Three approaches to English units of mass and force or weight

Base	Force	Weight	Mass
2nd law of motion	m = F/a	F = W ⋅ a/g	F = m ⋅ a
System	British Gravitational (BG)	English Engineering (EE)	Absolute English (AE)
Acceleration (a)	ft/s2	ft/s2	ft/s2
Mass (m)	slug	pound-mass	pound
Force (F), weight (W)	pound	pound-force	poundal
Pressure (p)	pound per square inch	pound-force per square inch	poundal per square foot

द्रव्यमान इकाई के रूप में पाउंड

जब पाउंड को द्रव्यमान की इकाई के रूप में उपयोग किया जाता है, तो मीटर-किलोग्राम-दूसरी प्रणाली की इकाइयों का उपयोग करते हुए, कोहरेंस (माप की इकाइयां) का कोर समान और कार्यात्मक रूप से इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) के संबंधित सबसेट के बराबर होता है। मीटर, किलोग्राम और सेकंड (एमकेएस), और पहले की सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड सिस्टम ऑफ़ यूनिट्स (सीजीएस)। इस प्रणाली को अक्सर पूर्ण अंग्रेजी प्रणाली कहा जाता है।

इस उप-प्रणाली में, बल की इकाई एक व्युत्पन्न इकाई है जिसे पाउंडल के रूप में जाना जाता है।

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

पाउंड की अंतर्राष्ट्रीय मानक चिह्नित इकाई मान के रूप में बल की इकाई के बजाय एलबी होता है।

एवरेट (1861)ने एफपीएस प्रणाली में बल और ऊर्जा की इकाइयों के रूप में मीट्रिक डाएन और एर्ग को प्रस्तावित किया।

लैटिमर क्लार्क की (1891) "मापों का शब्दकोश" में सेलो (त्वरण), वेल या वेलो (वेग) और पल्स (गतिशीलता) को एफपीएस सर्वसाधारण इकाइयों के लिए प्रस्तावित नामों में सम्मलित किया गया था।

बल इकाई के रूप में पाउंड

तकनीकी या गुरुत्वाकर्षण एफपीएस प्रणाली या ब्रिटिश गुरुत्वाकर्षण प्रणाली एफपीएस प्रणाली का एक सुसंगत रूप है जो संयुक्त राज्य अमेरिका में इंजीनियरों के बीच सबसे आम है। यह पौंड-बल को द्रव्यमान की मौलिक इकाई के रूप में पाउंड के बजाय बल की मौलिक इकाई के रूप में लेता है।

इस उप-प्रणाली में, द्रव्यमान की इकाई एक व्युत्पन्न इकाई है जिसे स्लग (इकाई) के रूप में जाना जाता है:

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

गुरुत्वाकर्षण एफपीएस प्रणाली के संदर्भ में, पाउंड-बल (एलबीएफ) को कभी-कभी पाउंड (एलबी) कहा जाता है।

पाउंड-बल बल इकाई के रूप में और पाउंड-द्रव्यमान द्रव्यमान इकाई के रूप में

एफपीएस सिस्टम का एक अन्य संस्करण पाउंड-मास और पाउंड-बल दोनों का उपयोग करता है, लेकिन न तो स्लग और न ही पाउंडल का उपयोग करता है। परिणामी प्रणाली को कभी-कभी अंग्रेजी इंजीनियरिंग प्रणाली के रूप में भी जाना जाता है। अपने नाम के बावजूद, यह सिस्टम माप के संयुक्त राज्य द्वारा उपयोग किया जाने वाले पारंपरिक इकाइयों पर आधारित है; यह इंग्लैंड में उपयोग नहीं किया जाता है।

अन्य इकाइयां

मोलर इकाइयां

एफपीएस सिस्टम में पदार्थ की इकाई पाउंड-मोल (lb-mol) = 273.16×10²⁴ के सामान्य होता है। जब तक एसआई ने ग्राम-तिल को अपनाने का फैसला नहीं किया, तब तक तिल को द्रव्यमान इकाई से सीधे (द्रव्यमान इकाई)/(परमाणु द्रव्यमान इकाई) के रूप में प्राप्त किया गया था। इकाई (lbf⋅s²/ft)-mol भी वायुमंडल की पूर्व परिभाषा में प्रकट होता है।

विद्युत चुम्बकीय इकाइयाँ

इलेक्ट्रोस्टैटिक और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिस्टम मुख्य रूप से लंबाई और बल की इकाइयों से प्राप्त होते हैं। इस प्रकार, ये लंबाई, द्रव्यमान, समय युक्त किसी भी प्रणाली के तैयार विस्तार हैं। स्टीफन ड्रेसनर फुट-पाउंड-सेकंड और फुट-स्लग-सेकंड सिस्टम दोनों में व्युत्पन्न इलेक्ट्रोस्टैटिक और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक यूनिट देता है। व्यवहार में, ये सबसे अधिक सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड सिस्टम से जुड़े हैं। 1929 के "इंटरनेशनल क्रिटिकल टेबल्स" में, विभिन्न इकाइयों के बदलाव के तहत, fpse = FPS इलेक्ट्रोस्टैटिक सिस्टम और fpsm = FPS इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिस्टम के रूप में इन अंकों का उल्लेख है। चार्ज के लिए रूपांतरण दिए गए हैं। 1979 की CRC रसायन विज्ञान और भौतिकी हैंडबुक (संस्करण 60) भी fpse और fpsm को मानक अब्ब्रेविएशन के रूप में सूचीबद्ध करती है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक एफपीएस (ईएमयू, स्टेट-)

1 fpsm unit = 117.581866 cgsm यूनिट (बायोट-सेकंड)

इलेक्ट्रोस्टैटिक एफपीएस (ईएसयू, एबी-)

1 fpse unit = 3583.8953 cgse यूनिट (Franklin)

1 fpse unit = 1.1954588×10⁻⁶ abs कूलम्ब

प्रकाश की इकाई

मोमबत्ती और फुट-मोमबत्ती प्रकाश की पहली परिभाषित इकाइयाँ थी, जो मेट्रोपॉलिटन गैस अधिनियम (1860) में परिभाषित की गई थीं। फुट-मोमबत्ती एक मानक मोमबत्ती से एक फुट पर प्रकाश की तीव्रता है। इन इकाइयों को 1881 में अंतरराष्ट्रीय रूप से मान्यता दी गई थी, और मीट्रिक प्रणाली में अपनाई गईं।

रूपांतरण

इस तथ्य के साथ कि "भार" शब्द का उपयोग कुछ तकनीकी संदर्भों (भौतिकी, इंजीनियरिंग) में गुरुत्वाकर्षण बल के लिए और अन्य (वाणिज्य, कानून) में द्रव्यमान के लिए किया जाता है, और यह कि भेद अक्सर व्यवहार में मायने नहीं रखता है, एफपीएस सिस्टम के वेरिएंट के सह-अस्तित्व से यूनिट "पाउंड" की प्रकृति पर भ्रम पैदा होता है। अंतरराष्ट्रीय मीट्रिक इकाइयों के साथ इसका संबंध किलोग्राम में व्यक्त किया जाता है, न्यूटन नहीं, हालांकि, और पहले के समय में इसे दो-पैन संतुलन के साथ तुलना करने के लिए बड़े पैमाने पर प्रोटोटाइप के माध्यम से परिभाषित किया गया था, जो स्थानीय गुरुत्वाकर्षण अंतरों का अज्ञेयवादी है।

जुलाई 1959 में, विभिन्न राष्ट्रीय फुट और एवियोर्डुपोइस पाउंड मानकों को 0.3048 m सटीक रूप से अंतरराष्ट्रीय फुट से बदल दिया गया था और सटीक रूप से 0.45359237 kg के अंतरराष्ट्रीय पाउंड से बदल दिया गया, जिससे सिस्टम के बीच रूपांतरण सरल अंकगणित का विषय बन गया। पाउंडल के लिए रूपांतरण 1pdl = 1lb·ft/s² = 0.138254954376 N (एकदम सही) द्वारा दिया जाता है।

निरपेक्ष और गुरुत्वाकर्षण एफपीएस सिस्टम के बीच परिवर्तित करने के लिए किसी को मानक गुरुत्व g को ठीक करने की आवश्यकता होती है जो पाउंड को पाउंड-बल से संबंधित करता है।

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

जबकि जी सख्ती से पृथ्वी की सतह पर किसी के स्थान पर निर्भर करता है, 1901 के बाद से अधिकांश संदर्भों में यह पारंपरिक रूप से ठीक g₀ = 9.80665 m/s² ≈ 32.17405 ft/s² पर तय किया गया है।

यह भी देखें

• मीटर-टन-सेकंड सिस्टम ऑफ़ यूनिट्स (MTS)
• एफएफएफ प्रणाली