숨겨진 가정 없이 보는 계산 과정
구심력은 원운동을 하기 위해 필요한 안쪽 방향의 알짜힘이며, 별도의 새로운 힘이 아닙니다. OpenStax는 F₍c₎ = ma₍c₎이고 a₍c₎ = v²/r = rω²라고 설명하므로, 같은 상태를 F₍c₎ = mv²/r 또는 F₍c₎ = mrω²로 나타낼 수 있습니다. MAXScanner는 빠진 힘, 질량, 접선 속력 또는 반지름을 계산하며, 속력을 간접적으로 알고 있을 때는 선속도, 각속도, RPM 또는 주기를 입력할 수 있습니다.
이 계산기 사용 방법
힘, 질량, 접선 속력 또는 반지름 중 구할 값을 선택하세요.
힘, 질량 또는 반지름을 구하려는 경우, 원운동 속도가 어떤 형태로 주어졌는지 선택하세요: 선속도, 각속도, RPM 또는 주기.
나머지 알고 있는 값을 입력하고 단위를 선택하세요. 계산기는 풀이 전에 SI 단위로 변환합니다.
구심 가속도, g-힘, 각속도, 주기 및 대입된 공식을 확인하세요. 시나리오 표에서 속력에 대한 제곱 비례 민감도를 볼 수 있습니다.
주요 활용 사례
- •직접 계산과 역산을 포함한 물리 및 원운동 과제
- •회전 속도가 RPM으로 주어진 원심분리기/회전체 점검
- •힘, 속력, 곡률 반지름이 서로 관련된 차량/트랙 예시
- •같은 원운동 상태에서 접선 속력, 각속도, RPM, 주기 사이의 변환
풀이 예시 — 반지름 5 m 원궤도에서 10 m/s로 도는 2 kg 물체
a₍c₎ = 10²/5 = 20 m/s²입니다. F₍c₎ = 2 × 20 = 40 N(안쪽 방향)입니다. 같은 운동에서 ω = v/r = 2 rad/s이며, 약 19.10 RPM이고 주기는 π초입니다.
결과가 가정하지 않는 사항
- •구심력은 필요한 알짜 반경 방향 힘입니다. 실제로 이 힘을 공급하는 것은 마찰력, 장력, 중력, 수직항력 또는 이들의 조합일 수 있습니다.
- •기본 공식은 입력한 순간 접선 속력과 반지름을 가진 원운동을 가정합니다. 비등속 운동에서는 접선 가속도도 생길 수 있으며, 이 반경 방향 힘 계산은 이를 모델링하지 않습니다.
- •여기서의 g-힘을 사람이 받는 하중이나 구조물의 안전성에 대한 완전한 평가로 해석하지 마세요. 방향, 지속 시간, 구속 조건, 형상 및 기타 하중이 중요합니다.
- •안전이 중요한 회전 기계, 도로, 놀이기구 또는 구조물의 경우 해당 규격, OEM 자료와 자격을 갖춘 엔지니어의 분석을 사용하세요.
자주 묻는 질문
구심력은 별도의 종류의 힘인가요?+
아닙니다. 구심 가속도를 만드는 안쪽 방향 알짜힘 성분을 가리키는 이름입니다. 시스템에 따라 마찰력, 장력, 중력, 수직항력 또는 여러 힘이 이를 제공할 수 있습니다.
미터 매초 대신 RPM을 입력할 수 있나요?+
네. 속도 기준으로 RPM을 선택하세요. MAXScanner는 ω = RPM × 2π/60으로 RPM을 각속도로 변환한 뒤 F = mrω²를 사용하고, 대응하는 접선 속력을 함께 표시합니다.
이 계산기로 반지름이나 속력을 구할 수 있나요?+
네. 선속도가 주어지면 r = mv²/F와 v = √(Fr/m)을 사용합니다. 반지름을 모르고 각속도, RPM 또는 주기를 알고 있다면 동등한 각속도 형태인 F = mrω²를 사용합니다.
속력을 두 배로 하면 구심력이 네 배가 되는 이유는 무엇인가요?+
질량과 반지름이 일정할 때 힘은 v²에 비례합니다. v를 두 배로 하면 v²은 네 배가 되므로 필요한 안쪽 방향 힘도 네 배가 됩니다.
속도와 구심력은 각각 어느 방향을 향하나요?+
접선 속도는 경로를 따라 접선 방향을 향합니다. 구심 가속도와 알짜 구심력은 순간 접선 속도에 수직으로, 곡률 중심을 향해 반경 방향 안쪽을 가리킵니다.
의미 있는 다음 단계
계산 계속하기
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운동에너지 계산기 — 에너지, 질량 또는 속도 + 단위 변환
두 값을 알면 병진 운동에너지, 질량 또는 속도를 계산합니다. 질량, 속도, 에너지 단위를 변환하고 속도 제곱에 따른 민감도를 확인하세요.
열기운동량 계산기 — p, 질량 또는 속도 구하기 + 단위 변환
p = mv를 이용해 선형 운동량, 질량 또는 부호가 있는 속도를 계산합니다. 자주 쓰는 질량, 속도, 운동량 단위를 변환하고 충격량과 운동에너지 정보를 확인하세요.
열기주파수 ↔ 주기 계산기 — Hz, kHz, MHz, 초 등
주파수와 주기를 상호 변환합니다. Hz/kHz/MHz/GHz, s/ms/µs/ns 단위를 명시하며, 역수 계산 과정, 분당 사이클 수, 역방향 검산 결과를 함께 보여 줍니다.
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베어링 바의 형상과 피치로 용접형 강재 바 그레이팅의 중량을 추정하세요. kg/m², 패널/프로젝트 질량, 비용, 역산 패널 수, 공급업체 편차를 계산할 수 있습니다.
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SWD, 스트랜드 폭, 두께, 밀도로 익스팬디드 메탈 메쉬 중량을 추정합니다. kg/m², 시트·주문 질량, 개구율 추정치, 비용과 공급업체 편차를 계산하세요.
열기Z형강 중량 계산기 — Z퍼린 kg/m, lb/ft 및 총 중량
웨브, 플랜지, 립, 두께, 밀도로 냉간 성형 Z형강 또는 Z퍼린 중량을 추정합니다. 공급업체 kg/m와 비교하고, 주문을 계획하며, 목표 중량에서 수량을 역산하세요.
열기T형강 중량 계산기 — T바 kg/m, lb/ft 및 총 중량
깊이, 플랜지 폭, 웨브/플랜지 두께, 밀도로 이상적인 강재 T형강 또는 T바 중량을 계산합니다. 공표된 kg/m와 비교하고, 주문을 추정하며, 수량을 역산하세요.
열기H형강 무게 계산기 — kg/m, lb/ft 및 총 중량
H형강 또는 I형강의 이론 중량을 높이, 플랜지 폭, 웨브/플랜지 두께, 밀도로 계산합니다. 발행된 kg/m과 비교하고, 목표 중량에서 필요한 수량을 역산할 수 있습니다.
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