질량 계산기는 밀도와 부피, 힘과 가속도, 또는 무게와 중력 가속도에서 질량을 찾습니다. 가지고 있는 데이터와 일치하는 쌍을 입력하세요; 도구는 질량을 킬로그램 단위로 반환하며, 무게가 관련된 경우 같은 질량이 다른 행성 표면에서 어떻게 무게를 가꾸는지 보여줍니다.
질량은 물질의 양과 물체의 관성을 측정합니다. 무게는 그 질량에 가해지는 중력입니다. 두 단어를 혼동하는 것은 입문 역학에서 가장 흔한 오류이며, 이 페이지가 물리학 집합에 대해 그 구분을 담당합니다.
밀도와 부피에서 질량을 계산합니다
질량은 밀도 곱하기 부피와 같습니다. 밀도 ρ, 부피 V인 균일한 물체는 m = ρV입니다. 강철, 물, 공기는 ρ 단위로 수십 자릿수 차이가 나므로, 같은 부피는 재료에 따라 킬로그램 또는 밀리그램일 수 있습니다.
| 상징 | 수량 | SI 단위 |
|---|---|---|
| m | 매스 | 킬로그램(kg) |
| ρ | 밀도 | 킬로그램/세제곱미터 (kg/m³) |
| V | 볼륨 | 입방미터 (m³) |
| F | 순전력(순전력) | 뉴턴 (N) |
| a | 가속 | 미터/초의 제곱 (m/s²) |
| W | 무게 | 뉴턴 (N) |
| g | 중력장 세기 | m/s² |
m = ρV
단위 선택기와 함께 밀도와 부피를 입력하세요. 리터 또는 세제곱센티미터로 주어진 부피는 곱보다 먼저 변환됩니다. 과학적 표기법인 3.45e9 형태는 두 분야 모두에 적용됩니다.
밀도는 실제 재료와 그 배열과 일치해야 합니다. 주강과 강철 분말 충전재는 ρ를 공유하지 않습니다. 핸드북에 범위가 나와 있을 때는 그 범위 내의 값을 선택하고 무게를 재기 전까지는 대략적인 질량으로 간주하세요.
힘과 가속도에서 질량을 계산하세요
뉴턴의 제2법칙은 알려진 순힘이 측정된 가속도를 생성할 때 m = F/a로 재배열합니다. 이 경로는 중력장 내에서 물체를 무게 측정하지 않고 관성 질량을 찾습니다. 밀도나 무게가 아니라 힘과 가속도를 직접적으로 표현하는 문제에 적합한 선택입니다.
m = F / a
이 재배열에서 가속도는 0이 될 수 없다; 0 a에 0이 아닌 F는 유한 질량에 대한 뉴턴의 제2법칙과 모순된다. 계산기는 이 경로에서 a = 0를 거부하고 0이 아닌 가속도를 요구한다.
부호는 F와 점이 같은 방식으로 상쇄된다: 음의 가속도 가속도 있음에도 양의 질량을 산출한다. 반대 부호는 음의 질량 결과를 낳으며, 도구는 이를 비물리적 것으로 거부하고 입력 오류로 처리한다.
무게와 질량을 구분
질량은 물체가 얼마나 많은 물질을 포함하고 있는지, 그리고 가속에 얼마나 강하게 저항하는지를 측정합니다. 무게는 그 질량에 가해지는 중력, W = mg이므로, 국소 중력장이 변할 때마다 무게도 변합니다. 욕실 저울의 언어는 두 가지를 종종 흐리게 만듭니다; 방정식은 질량을 킬로그램, 힘을 뉴턴으로 사용해야 합니다.
W = mg
m = W / g
| 위치 | 같은 질량 | g와 함께하는 가중치 변화 |
|---|---|---|
| 지구 | 70 kg | 약 687 N |
| 문 | 70 kg | 약 113 N |
| 화성 | 70 kg | 약 260 N |
70 kg 크기의 사람은 지구, 달, 그리고 심우주에서 70 kg의 질량을 가지고 있습니다. 지구의 욕실 저울은 무게 측정값에서 질량과 유사한 수치를 보고하도록 보정되어 있습니다; 달에서는 같은 저울 메커니즘이 70 kg을 나타내지 않습니다.
킬로그램은 질량을 측정합니다. 뉴턴은 무게(힘)를 측정합니다. "무게 70 kg"이라는 말은 지구 중력 하에서 "질량이 70 kg"이라는 일반적인 표현입니다; 방정식에서는 단위를 정확히 유지하세요.
이 페이지는 물리 허브의 질량 대 무게와 다른 행성 중력에 관한 내용을 다룹니다. 운동학 페이지는 g 상태 9.80665가 필요하며, 행성 표를 반복하지 않고 넘어가세요.
2 m³ 부피의 질량을 7,850 kg/m³에서 계산합니다
탄소강 핸드북 표에서는 강철이 종종 7, 850 kg/m³ 근처에 나옵니다. 이 밀도에 2 입방미터 부피를 곱하는 것은 m = ρV를 직접 적용하는 것이며, 수십 톤 단위의 질량을 얻어 단위 선택(kg 대 톤)을 확인할 가치가 충분합니다.
1. 알려진 것을 나열하세요. ρ = 7,850 kg/m³, V = 2 m³.
2. 적용하기 m = ρV. m = 7,850 × 2
⟦숫자0⟧. 해결해. m = 15,700 kg
지구상의 무게 g = 9.80665 m/s²:
W = mg = 15,700 × 9.80665 ≈ 153,964 N
이는 약 15.7 톤의 질량입니다. 계산기는 밀도와 부피에서 질량을 반환합니다; 무게를 들어 올리거나 지지 계산에 필요하면 선택한 g를 곱합니다.
다른 행성의 무게를 계산하기
달, 화성, 거대 행성의 표면 중력은 충분히 달라서 같은 질량이 분명히 다른 무게를 생성합니다. 기준표는 각 천체마다 g를 제공합니다; 질량을 곱하면 W가 나오고, 알려진 무게를 g로 나누면 해당 위치의 질량을 회복할 수 있습니다.
| 본문 | g (m/s²) | 지구에 대한 기준 |
|---|---|---|
| 지구 | 9.80665 | 1.000 |
| 문 | 1.62 | 0.165 |
| 화성 | 3.72 | 0.379 |
| 금성 | 8.87 | 0.905 |
| 수성 | 3.7 | 0.377 |
| 목성 | 24.79 | 2.528 |
| 토성 | 10.44 | 1.065 |
| 천왕성 | 8.87 | 0.905 |
| 넵튠 | 11.15 | 1.137 |
| Sun | 274 | 27.94 |
m = 70 kg에 대해:
- 달: W = 70 × 1.62 = 113.4 N
- 화성: W = 70 × 3.72 = 260.4 N
- 목성: W = 70 × 24.79 = 1,735.3 N
이 행들에서는 질량이 변하지 않습니다. 오직 W = mg 변화만 변합니다. 무게와 몸체 g를 입력하면 질량을 회복하거나, 질량을 입력하여 각 g에서 무게를 읽으세요.
상대 수치는 지구의 표준 중력 9.80665 m/s²를 사용하여 g_body / g_Earth합니다.
같은 70 kg 질량에 대해 목성의 무게는 1, 700 N을 초과하는데, 이는 g가 약 24.79 m/s² 크기 정도이기 때문입니다. 달에서의 무게는 약 6배 낮습니다. 두 수치 모두 질량장을 바꾸지 않습니다: m은 비교 행마다 70 kg을 유지합니다.
질량 단위 변환
킬로그램은 SI 질량 단위이지만, 실험 자료와 미국 관습 문제에서는 여전히 그램, 톤, 파운드, 온스를 사용합니다. 계산기는 현장 단위에서 변환하므로 g/cm³ 단위의 밀도와 리터 단위의 부피를 곱 m = ρV가 형성되기 전에 손으로 다시 쓸 필요가 없습니다.
| 부대 | kg과의 관계 |
|---|---|
| 그램 (g) | 0.001 kg |
| 톤네 (T) | 1,000 kg |
| 파운드 (LB) | 0.45359237 kg |
| 온스 (오즈) | 0.028349523125 kg |
| 슬러그 | 14.59390 kg |
모든 질량장은 단위 선택기를 허용하므로, g/cm³ 단위의 밀도와 리터 단위의 부피를 입력 전에 손으로 변환할 필요가 없습니다. 출력은 문제 세트의 나머지 단위에 표시할 수 있습니다.
파운드 질량과 파운드 힘은 서로 다른 양이며; 혼동하는 것은 고전적인 단위 함정이다. 문제가 힘이나 질량을 말하지 않고 파운드를 말할 때, 변환 전에 방정식이 kg인지 N인지 확인한다.
자주 묻는 질문
밀도로부터 질량을 어떻게 계산하나요?
밀도에 부피를 곱하면 m = ρV. 일관된 SI 단위(kg/m³와 m³)를 사용하거나 단위 선택기가 변환하도록 하세요. 2 m³ 강철 블록은 7, 850 kg/m³ 질량 15,700 kg입니다.
질량과 무게의 차이는 무엇인가요?
질량은 물질의 양이며 위치에 따라 변하지 않습니다. 무게는 중력인 W = mg이며, g가 변할 때 변합니다. 질량은 킬로그램 단위이며; 무게는 뉴턴 단위입니다.
무게로 질량을 어떻게 구할 수 있나요?
무게를 중력 가속도로 나누면 m = W/g입니다. 지구에서는 g = 9.80665 m/s²를 사용하며, 문제가 다른 수치를 명시하지 않는 한 말입니다. 달에서는 표면 중력 표에서 g = 1.62 m/s²를 사용하세요.
힘과 가속도로 질량을 얻을 수 있나요?
네. 뉴턴의 제2법칙은 순힘과 가속도가 알려진 경우 m = F/a를 제공합니다. 가속도는 0이 아니어야 합니다. 이는 중력장에 의존하지 않고 관성 질량을 측정합니다.
왜 달에서 내 몸무게가 다를까?
달 표면 중력은 1.62 m/s², 지구의 약 0.165 정도이기 때문입니다. 질량은 변하지 않습니다; 무게 W = mg은 그 비율에 따라 감소합니다. 70 kg 질량은 달에서 약 113 N, 지구에서는 687 N 정도입니다.
강철 밀도는 어느 정도 사용해야 하나요?
많은 참고문헌에서는 탄소강에 대해 7,850 kg/m³를 사용합니다. 합금과 주조품은 다양합니다. 질량이 몇 퍼센트 이상으로 정확해야 할 때는 등급을 확인하세요.
지구는 여기서 어떤 g값을 사용하나요?
표준 중력 9.80665 m/s² 정확히 일치합니다. 지구의 지역 중력은 위도와 고도에 따라 대략 9.764에서 9.834 m/s² 사이입니다. 과제는 거의 항상 표준 값을 사용합니다.
파운드는 질량인가요, 힘인가요?
문서에 따라 다릅니다. 파운드-질량(lb)은 질량 단위입니다; 파운드-포스(lbf)는 힘입니다. SI 작업에서는 질량을 킬로그램으로, 힘을 뉴턴으로 변환하여 구분이 명확합니다.
슬러그란 무엇인가요?
슬러그는 1파운드 힘에 작용했을 때 1 ft/s² 속도로 가속하는 영국 질량 단위입니다. 한 슬러그는 약 14.59390 kg입니다. 파운드 포스와 피트, 초를 혼합한 교재는 때때로 슬러그 단위의 질량을 기대합니다; 그렇지 않으면 킬로그램을 선호합니다.
밀도에는 속이 빈 부분도 포함되나요?
단단한 부품의 벌크 밀도는 재료가 기하학적 부피를 채운다는 가정입니다. 속이 빈 주조물이나 다공성 충전재는 실제 고체 부피 또는 이미 빈 공간을 고려한 유효 밀도가 필요합니다. 외부 외피 부피를 고체 강철 밀도에 사용하는 것은 질량을 과장하는 것입니다.
요약
질량 계산기는 ρV, F/a, 또는 W/g에서 질량을 반환하며, 각 자기장에서 단위 변환을 합니다. 질량은 변하지 않습니다; 무게 W = mg은 표면 중력에 따라 변하며, 행성 g 표는 달, 화성 및 기타 나열된 천체에 대해 이 비교를 명확히 합니다.
킬로그램은 질량을 측정하고; 뉴턴은 무게를 측정합니다. 밀도 경로는 실제 샘플과 일치하는 재료 ρ가 필요하며, 단순한 일반 라벨이 필요합니다.