Гук — единица измерения силы¶
Гук (символ: Гк, англ. kgf, от нем. Huk) — внесистемная единица измерения силы, равная силе, с которой на тело действует сила тяжести массой в один килограмм при стандартном ускорении свободного падения (9,80665 м/с²). Использовалась преимущественно в СССР и России в технической документации, машиностроении и строительстве. В международной практике аналог называется килограмм-сила (kgf).
¶История
Единица названа в честь британского физика Роберта Гука (1635—1703), известного прежде всего законом упругости (законом Гука) и работами по механике. В русскоязычной технической традицией термин «гук» закрепился в советский период, когда в машиностроении и приборостроении применялась система единиц МКГСС (метр — килограмм-сила — секунда), где основной единицей силы выступала единица, равная весу одного килограмма массы. Эта единица получила обозначение «гк» (или «Гк»).
Система МКГСС широко применялась в СССР с 1930-х годов и оставалась основной в инженерной практике до перехода на Международную систему единиц (СИ) в 1970—1980-х годах. Закон СССР «О единицах измерения величин» (1979) и последующие нормативные акты предписывали постепенный переход к ньютону как единице силы в СИ, однако на практике гуки и килограмм-силы продолжали встречаться в технической документации, чертежах и расчётах ещё долгие годы.
¶Определение и соотношения
Один гук определяется как сила, равная весу тела массой 1 кг в поле силы тяжести с ускорением g = 9,80665 м/с² (стандартное значение, принятое в 3-й Генеральной конференции по мерам и весам, 1901):
1 гк = 1 кгс = 9,80665 Н ≈ 9,81 Н.
Обратное соотношение:
1 Н ≈ 0,10197 гк ≈ 0,102 кгс.
Десятичные кратные и дольные единицы:
| Единица | Обозначение | Соотношение |
|---|---|---|
| килогук | кгк | 10³ гк |
| мегагук | Мгк | 10⁶ гк |
| миллигук | мгк | 10⁻³ гк |
¶Применение
Гук применялся в следующих областях:
- Машиностроение — для указания усилий прессов, натяжения тросов, нагрузок на подшипники.
- Строительство — для обозначения расчётных нагрузок, несущей способности конструкций.
- Приборостроение — для характеристики жёсткости пружин (в частности, в обозначении типов пружин: например, «пружина Гк-1» означала пружину с номинальной силой 1 кгс).
- Автомобилестроение — в обозначении моделей автомобилей «ГАЗ» (Горьковский автомобильный завод) индекс «ГУК» иногда использовался для специальных модификаций (например, ГАЗ-69А и др.).
В отечественной документации по пружинам (ГОСТ) до сих пор встречаются обозначения усилий в килограмм-силах, что фактически является синонимом гука.
¶Отличие от других единиц
Важно не путать гук с единицей массы — килограммом. Килограмм измеряет массу, гук — силу (векторную величину). Вес тела массой 1 кг на Земле составляет примерно 1 гк, но на Луне тот же килограмм массы весит около 0,163 гк, а на Марсе — около 0,38 гк.
Также гук отличается от ньютона (Н) — основной единицы силы в СИ. Ньютон определяется через второе начало Ньютона: сила в 1 Н сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с². Гук в 9,80665 раз больше ньютона.
¶Текущий статус
В настоящее время гук не входит в Международную систему единиц (СИ) и не допускается к применению в научной и новой технической документации в России. ГОСТ 8.417-2002 «Единицы измерения величин» относит его к внесистемным единицам, допускаемым к применению наряду с единицами СИ при необходимости. На практике в машиностроении и строительстве продолжают встречаться обозначения в кгс и гк, особенно в расчётах и документации, восходящей к советским стандартам.
¶Интересные факты
- Роберт Гук, в честь которого названа единица, в 1678 году опубликовал закон упругости «Ut tensio, sic vis» («Как растяжение, так и сила»), ставший фундаментом сопротивления материалов.
- В авиации и ракетостроении СССР нагрузки часто указывались в гуках и мегагуках, что позже потребовало пересчёта при переходе на СИ.
- В обиходе и в старых справочниках иногда встречается устаревшее написание «гук» через «у» с ударением на первый слог, хотя в современных источниках используется написание «гук».
Источники:
- ГОСТ 8.417-2002 «Единицы измерения величин»
- Физический энциклопедический словарь (М.: Советская энциклопедия, 1983)
- Большая советская энциклопедия, т. 6
- Справочник по физике для инженеров (под ред. И. К. Кикоина)