힘에서 가속도로: 같은 밀기, 다른 질량
이 계산이 하는 일
힘을 그것이 작용하는 질량으로 나눕니다. 뉴턴 제2법칙을 뒤집은 형태로 a = F ÷ m입니다. 1톤 차에 가해진 3000뉴턴은 3미터 매 초 제곱을 만들고, 2톤 차에 가해진 같은 3000뉴턴은 1.5를 만듭니다. 힘은 조금도 변하지 않았고 옮겨질 재료의 양만 달라졌으며, 그것이 이 관계의 내용 전부입니다.
같은 엔진으로 더 무거운 차가 느린 이유
엔진은 주어진 스로틀에서 대략 고정된 힘을 냅니다. 그래서 운전자가 가속도로 느끼는 것은 그 힘을 차가 지금 무게를 다해 나눈 값입니다. 승객 넷과 짐을 실으면 분모가 바뀌고 분자는 그대로 남습니다. 만재 차량이 훨씬 굼떠지는 이유이며, 작은 엔진에서 그 차이가 훨씬 두드러지는 이유입니다.
1킬로그램 질량에 대한 뉴턴 → m/s²
모든 행이 힘을 1킬로그램으로 나눈 값이므로, 아래 숫자는 단위 질량당 힘입니다. 다른 질량이라면 행의 값을 그 질량으로 나누세요. 위의 대화형 변환기가 그것을 직접 하며, 질량 칸은 그램과 톤도 받습니다.
| 뉴턴 (N) | 미터 매 초 제곱 (m/s²) |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 10 | 10 |
| 100 | 100 |
| 500 | 500 |
| 1000 | 1000 |
| 10000 | 10000 |
가속도는 속도와 다르다
가속도는 속도가 얼마나 큰지가 아니라 얼마나 빨리 변하는지를 잽니다. 1킬로그램에 1뉴턴을 가하면 1미터 매 초 제곱의 가속도가 생기고, 십 초 동안 꾸준히 가하면 속도가 초속 10미터가 됩니다. 그동안 가속도는 내내 1이었습니다. 이 구분은 차를 비교할 때 중요합니다. 최고 속도가 높은 차의 가속도는 modest할 수 있고, 작은 엔진을 단 가벼운 차는 100킬로까지 빠르게 도달한 뒤 기어가 동날 수 있습니다.
제곱이 붙은 초를 읽는 법
이 단위는 초당 초당 미터입니다. 매초 속도가 그만큼의 초속 미터만큼 커진다는 뜻입니다. 초가 두 번 나오기 때문에 제곱으로 적습니다. 속도 쪽에서 한 번, 그것을 나누는 시간 쪽에서 한 번입니다. 이 표기가 걸림돌이었다면, 숫자 자체는 1초 뒤에 물체가 얼마나 더 빠르게 움직이는지를 말하는 값입니다.
자주 묻는 질문
힘에서 가속도를 어떻게 구하나요?
뉴턴 단위의 힘을 킬로그램 단위의 질량으로 나눕니다. 1000 kg에 작용하는 3000 N의 힘은 3미터 매 초 제곱을 만들며, 이는 힘이 계속되는 동안 매초 초속 3미터씩 속도가 늘어난다는 뜻입니다.
질량이 두 배가 되면 가속도는 어떻게 되나요?
절반이 됩니다. 반비례 관계이므로 힘을 고정한 채 분모를 두 배로 하면 결과가 반으로 줄어듭니다. 짐을 많이 실은 차가 굼떠지는 것이 이 산술입니다.
1g는 1미터 매 초 제곱과 같은가요?
아닙니다. 표준 중력 하나는 9.80665미터 매 초 제곱으로 대략 열 배 큽니다. 가속도 단위 선택기가 표준 중력을 독립된 항목으로 제공하므로, 자유 낙하 가속도와 비교할 때 손으로 환산할 필요가 없습니다.
가속도가 음수일 수 있나요?
물리학에서는 그렇습니다. 감속은 진행 방향에 반대되는 가속도일 뿐입니다. 이 도구는 크기를 묻기 때문에 양수만 받고 속도가 얼마나 변하는지만 알려 주며, 방향은 사용자에게 남깁니다.
질량 단위를 바꾸면 결과가 왜 달라지나요?
질량이 나누는 수이기 때문입니다. 2킬로그램과 2그램은 세 자릿수만큼 차이가 나므로 같은 힘이 아주 다른 가속도를 만듭니다. 선택기는 입력값을 나누기 전에 킬로그램으로 바꾸므로, 어떤 단위를 고르든 그것은 산술이 아니라 편의의 문제입니다.