이 계산기로 무엇을 할 수 있나요
일과 일률 계산기는 물리학의 두 가지 기본 물리량인 역학적 일과 일률을 구해 줍니다. 뉴턴(N) 단위의 힘, 그 힘이 작용한 거리(미터), 걸린 시간(초)을 입력하면 한 일을 줄(J) 단위로, 평균 일률을 와트(W) 단위로 알려 줍니다. 이는 어디서나 통용되는 SI 단위 관계식이므로 국가나 지역에 관계없이 그대로 적용됩니다.
사용 방법
세 가지 값을 입력하세요. 작용한 일정한 힘(F), 그 힘의 방향으로 이동한 거리(d), 그리고 걸린 시간(t)입니다. 계산기는 힘에 거리를 곱해 일을 구한 뒤, 그 일을 시간으로 나누어 일률을 계산합니다. 간단한 \(W = F \cdot d\) 식을 쓰려면 힘과 변위의 방향이 같아야 한다는 점을 기억하세요.
공식 풀이
일은 다음과 같이 정의됩니다.
$$W = \text{Force (N)} \times \text{Distance (m)}$$여기서 F는 뉴턴 단위의 힘, d는 미터 단위의 변위이며 결과는 줄(J)로 나옵니다. 1줄은 1뉴턴의 힘이 1미터에 걸쳐 작용했을 때 한 일입니다. 일률은 그 일을 얼마나 빠르게 하는지를 나타냅니다.
$$P = \dfrac{W}{\text{Time (s)}}$$여기서 t는 초 단위의 시간입니다. 1와트는 1초당 1줄에 해당합니다.
예제로 보는 계산
상자를 50 N의 힘으로 10 m 거리만큼 5초 동안 밀었다고 합시다. 일 =
$$50 \times 10 = 500 \text{ J}$$이고, 일률 =
$$500 \div 5 = 100 \text{ W}$$입니다. 즉, 100와트의 비율로 총 500줄의 일을 한 셈입니다.
자주 묻는 질문
힘의 각도를 반영하나요? 아니요. 힘이 운동 방향과 평행하다고 가정합니다. 비스듬히 작용하는 힘이라면 먼저 F에 \(\cos(\theta)\)를 곱하세요.
시간이 0이면 어떻게 되나요? 시간이 0이면 일률이 정의되지 않으므로, 0으로 나누는 오류를 피하기 위해 계산기는 0을 반환합니다.
마력(HP) 단위도 쓸 수 있나요? 결과는 와트로 표시됩니다. 마력으로 환산하려면 와트 값을 745.7로 나누면 기계 마력이 됩니다.
