힘은 어떻게 계산하나요?

질량에 가속도를 곱합니다: F = ma. 질량 5 kg인 물체가 3 m/s²로 가속하려면 15 N의 합력이 필요합니다. 여러 힘이 작용하면 먼저 벡터로 더해 합력을 구하고, 그 합력을 사용하세요.

뉴턴이란 무엇인가요?

질량 1 kg인 물체에 1 m/s²의 가속도를 주는 힘이며, 1 N = 1 kg·m/s²입니다. 지표면 근처에서 1 N은 약 100 g짜리 사과의 무게 정도입니다.

질량과 무게는 무엇이 다른가요?

질량은 물체가 가진 물질의 양을 재며 어디서나 같습니다. 무게는 그 질량에 작용하는 중력, W = mg이므로 위치에 따라 달라집니다. 같은 70 kg인 사람이 지구에서는 약 686.5 N, 달에서는 약 113.4 N의 무게를 갖습니다.

여러 힘에서 합력은 어떻게 구하나요?

각 힘을 x와 y 성분(F cos θ, F sin θ)으로 나눈 뒤, x 성분들의 합과 y 성분들의 합을 구하고, 두 합을 피타고라스 정리로 결합하세요. 방향은 ΣFy를 ΣFx로 나눈 값의 atan2입니다.

합력이 0이라는 것은 무엇을 뜻하나요?

물체가 평형 상태에 있다는 뜻입니다. 정지해 있거나 일정한 속도로 움직입니다. 합력이 0이라고 해서 힘이 작용하지 않는다는 뜻은 아니며, 힘들이 서로 상쇄된다는 뜻입니다. 계산기는 이 경우를 따로 알려 줍니다.

파운드힘을 뉴턴으로 어떻게 바꾸나요?

4.448222를 곱하세요. 1 lbf는 표준 중력에서 1 파운드 질량의 무게, 즉 0.45359237 kg × 9.80665 m/s²입니다. 1 킬로그램힘(kgf)은 정확히 9.80665 N입니다. 단위 메뉴가 이 환산을 대신해 줍니다.

힘 계산기

뉴턴의 제2법칙에서 힘, 질량 또는 가속도를 구하고, 질량과 중력으로 무게를 구하고, 마찰 계수와 수직항력으로 마찰력을 구하거나, 서로 다른 방향의 여러 힘을 더해 합력과 그 합력이 만드는 가속도를 구할 수 있습니다. 답마다 계산 과정이 나오며, 합력 모드는 자유물체도를 그립니다. 브라우저에서 실행되며, 무료이고 회원가입이 필요 없습니다.

무엇을 계산하시겠어요?

힘, 질량 또는 가속도 (F = ma)무게 (W = mg)마찰력 (f = μN)여러 힘의 합력

뉴턴의 제2법칙: 물체에 작용하는 합력은 질량과 가속도의 곱과 같습니다. 일부 힘이 아니라 합력을 입력하세요.

구할 값

합력 F질량 m가속도 a

합력 F

계산된 값

질량 m

가속도 a

답을 반올림할 자릿수

결과

3000 N

합력 F

계산 과정

F = m × a에서 시작합니다.
F = 1200 × 2.5 = 3000 N

힘 계산기 사용 방법

1. 계산 종류를 고르세요. 물체의 합력을 구하는 F = ma, 무게를 구하는 W = mg, 마찰력을 구하는 f = μN, 또는 여러 힘을 합치는 합력 중에서 고르세요.
2. 구할 값을 고르고 나머지를 입력하세요. 구하려는 칸이 답이 됩니다. 칸마다 자체 단위 메뉴가 있으며, 뉴턴, 킬로뉴턴, 파운드힘, 킬로그램 또는 파운드, m/s² 또는 g 중에서 고를 수 있습니다.
3. 여러 힘이면 크기와 각도를 입력하세요. 각 각도는 양의 x축에서 반시계 방향으로 잽니다. 0°는 오른쪽, 90°는 위쪽, 180°는 왼쪽, 270°는 아래쪽입니다. 가속도를 구하려면 질량도 입력하세요.
4. 계산 과정을 읽으세요. 식, 정리한 식, 대입한 숫자가 표시되며, 합력 모드에는 성분 표와 자유물체도가 추가로 나옵니다.

공식

양	식	메모
뉴턴의 제2법칙	F = m × a	F는 물체에 작용하는 합력이며, 단위는 뉴턴입니다(1 N = 1 kg·m/s²)
무게	W = m × g	표준 중력에서 g = 9.80665 m/s²이므로 1 kg의 무게는 9.80665 N입니다
마찰력	f = μ × N	N은 수직항력입니다. μs는 최대 정지 마찰력을, μk는 미끄럼 마찰력을 줍니다
평지 위의 마찰력	f = μ × m × g	평평한 면의 수직항력은 다른 연직 힘이 없을 때 무게와 같습니다
합력	ΣFx = ΣF cos θ, ΣFy = ΣF sin θ	성분을 더한 뒤 \|F\| = √(ΣFx² + ΣFy²)

참고: OpenStax University Physics, Volume 1, 5.3절과 6.2절. 표준 중력은 정의상 정확한 값입니다(CGPM, 1901).

풀이 예시

F = ma. 질량 1,200 kg인 자동차가 2.5 m/s²로 가속하려면 합력 1200 × 2.5 = 3000 N이 필요합니다(기본값). 이것은 합력이라는 점에 유의하세요. 엔진의 추력에서 공기 저항과 구름 저항을 뺀 값입니다.

무게. 질량 70 kg인 사람의 무게는 지구에서 70 × 9.80665 = 686.5 N이지만, 달에서는 70 × 1.62 = 113.4 N입니다. 질량은 두 곳에서 모두 70 kg입니다.

마찰력. 수직항력 200 N으로 표면을 누르는 블록의 μ가 0.4이면 마찰력은 0.4 × 200 = 80 N입니다. 평지 위의 10 kg 블록이 μ = 0.4이면 f = 0.4 × 10 × 9.80665 = 39.23 N입니다.

합력. 오른쪽으로 10 N, 위쪽으로 6 N, 왼쪽으로 4 N을 당깁니다. x 성분의 합은 10 − 4 = 6 N이고 y 성분의 합은 6 N이므로, 합력은 √(6² + 6²) = 8.485 N이며 방향은 45°입니다. 물체의 질량이 2 kg이면 가속도는 8.485 ÷ 2 = 4.243 m/s²이고, 방향은 같습니다.

마찰 계수

표면	정지 마찰 계수 μs	운동 마찰 계수 μk
건조한 콘크리트 위의 고무	1.0	0.7
나무 위의 나무	0.5	0.3
건조한 강철 위의 강철	0.6	0.3
얼음 위의 신발	0.1	0.05
강철 위의 테플론	0.04	0.04

대략적인 값이며 출처는 OpenStax University Physics, Volume 1, 표 6.1입니다. 실제 계수는 표면 상태에 따라 달라집니다.

흔한 실수

한 힘을 합력 대신 쓰기. F = ma에서 F는 작용하는 모든 힘의 벡터 합입니다. 50 N으로 밀어도 마찰이 50 N이면 가속도는 0입니다.
질량과 무게 혼동. 질량은 킬로그램 단위이며 변하지 않습니다. 무게는 뉴턴 단위의 힘이며 g에 따라 달라집니다. 킬로그램으로 표시되는 저울은 실제로는 무게를 재고 그것을 g로 나눈 값을 보여 줍니다.
경사면이나 비스듬히 당길 때 무게를 수직항력으로 쓰기. 그런 경우 수직항력은 mg와 다릅니다. 경사로는 경사면 계산기를 사용하세요.
μ를 한 물체의 성질로 보기. μ는 두 표면의 쌍에 속합니다.

자주 묻는 질문

힘은 어떻게 계산하나요?: 질량에 가속도를 곱합니다: F = ma. 질량 5 kg인 물체가 3 m/s²로 가속하려면 15 N의 합력이 필요합니다. 여러 힘이 작용하면 먼저 벡터로 더해 합력을 구하고, 그 합력을 사용하세요.
뉴턴이란 무엇인가요?: 질량 1 kg인 물체에 1 m/s²의 가속도를 주는 힘이며, 1 N = 1 kg·m/s²입니다. 지표면 근처에서 1 N은 약 100 g짜리 사과의 무게 정도입니다.
질량과 무게는 무엇이 다른가요?: 질량은 물체가 가진 물질의 양을 재며 어디서나 같습니다. 무게는 그 질량에 작용하는 중력, W = mg이므로 위치에 따라 달라집니다. 같은 70 kg인 사람이 지구에서는 약 686.5 N, 달에서는 약 113.4 N의 무게를 갖습니다.
여러 힘에서 합력은 어떻게 구하나요?: 각 힘을 x와 y 성분(F cos θ, F sin θ)으로 나눈 뒤, x 성분들의 합과 y 성분들의 합을 구하고, 두 합을 피타고라스 정리로 결합하세요. 방향은 ΣFy를 ΣFx로 나눈 값의 atan2입니다.
합력이 0이라는 것은 무엇을 뜻하나요?: 물체가 평형 상태에 있다는 뜻입니다. 정지해 있거나 일정한 속도로 움직입니다. 합력이 0이라고 해서 힘이 작용하지 않는다는 뜻은 아니며, 힘들이 서로 상쇄된다는 뜻입니다. 계산기는 이 경우를 따로 알려 줍니다.
파운드힘을 뉴턴으로 어떻게 바꾸나요?: 4.448222를 곱하세요. 1 lbf는 표준 중력에서 1 파운드 질량의 무게, 즉 0.45359237 kg × 9.80665 m/s²입니다. 1 킬로그램힘(kgf)은 정확히 9.80665 N입니다. 단위 메뉴가 이 환산을 대신해 줍니다.