牛頓(newton)和焦耳(joule)的區別

牛頓和焦耳的關鍵區別在於牛頓是測量力的單位，而焦耳是測量能量的單位。

焦耳和牛頓是國際單位制中非常有用的兩個單位。這些單位極為重要，對它們有充分的瞭解是必要的。牛頓和焦耳的根本區別在於它們的應用。

什麼是牛頓(newton)？

要了解牛頓是什麼，首先必須瞭解力和線性動量的概念。物體的線性動量等於物體的質量乘以物體的速度。因為質量是標量，速度是矢量，所以線性動量也是一個矢量，它和速度有著相同的方向。根據牛頓第二運動定律，作用在物體上的淨力與物體線動量的變化率成正比。因此，

淨力=恆定X動量變化/時間

力的基本單位為kg m/s2。為了消除比例常數，牛頓被定義為使質量為1千克的物體在1秒內速度改變1米每秒所需的力。（即以單位質量加速物體，以單位速度，單位時間加速）。

圖01：一牛頓

牛頓是以著名科學家爵士的名字命名的。艾薩克牛頓。我們用它來測量力。力的尺寸為[質量][長度]/[時間]^2。

什麼是焦耳(joule)？

要理解焦耳是什麼，必須正確理解能量和功的概念。能量是一個非直覺的概念。“能源”一詞來自希臘語單詞“energeia”，意為操作或活動。從這個意義上說，能量是活動背後的機制。能量不是一個可以直接觀察到的量。但是我們可以通過測量外部特性來計算它。能量可以以多種形式出現。動能、熱能和勢能等等。此外，我們可以用幾種方式給系統提供能量；要麼對系統做功，要麼直接作為能量傳遞，比如加熱系統。

例如，假設在一個無摩擦的平面上，一個質量為m kg的固體在距離x上被賦予一個淨力F。系統的初始動能為零，假設物體在距離x後取速度v，最終動能為（mv2）/2。由於F=d（mv）/dt，通過對dx的兩邊積分，我們可以得到F.x=（mv2）/2的結果。此外，我們可以證明所做的功（即：傳遞的能量）是F.x。因為我們取點積，所以合成的能量是標量。

我們可以把單位焦耳定義為當1牛頓的力作用在一個1米長的物體上時傳遞的能量。基本單位為kg/m2。焦耳的尺寸是[質量][長度]2/[時間]2。單位焦耳是為了紀念著名科學家詹姆斯普雷斯科特焦耳而命名的。