자유낙하 계산기
무료 자유낙하 계산기입니다. 높이, 낙하 시간, 초기 속도, 최종 속도 중 아무 값이나 두 개를 입력하면 나머지 두 값을 바로 계산합니다. 지역 숫자 형식에 친화적이며, 등록 없이 즉시 결과를 확인하세요.
숫자 형식
숫자 결과가 표시되는 방식을 선택하세요. 선택한 소수 구분 기호(점 또는 쉼표)는 입력 숫자 해석에도 사용됩니다.
자유 낙하 계산기 — 빠른 안내
이 계산기는 네 가지 주요 값 중 두 가지를 입력하면 나머지 두 값을 바로 계산해 줍니다: 높이 (h), 낙하 시간 (t), 초기 속도 (v₀), 최종 속도 (v). 속도는 항상 아래쪽을 양수로 처리하여 직관적으로 이해할 수 있습니다.
이 도구에서 말하는 “자유 낙하”란?
공기 저항을 무시하고 일정한 중력 하에서의 운동을 의미합니다. 기본 중력 가속도는 9.81 m/s²로 설정되어 있으며, 달이나 다른 천체 조건을 시험하기 위해 값을 바꿀 수 있습니다.
- 높이 (h): 물체가 떨어지는 거리 (미터).
- 낙하 시간 (t): 떨어지는 데 걸린 시간 (초).
- 초기 속도 (v₀): 낙하 시작 시의 아래 방향 속도 (m/s). 정지 상태에서 떨어뜨릴 경우 v₀ = 0.
- 최종 속도 (v): 낙하가 끝났을 때의 아래 방향 속도 (m/s).
가능한 입력 조합
다음과 같은 조합으로 계산할 수 있습니다:
알려진 두 값 | 계산되는 값 |
---|---|
높이 + 초기 속도 | 낙하 시간, 최종 속도 |
높이 + 낙하 시간 | 초기 속도, 최종 속도 |
초기 속도 + 낙하 시간 | 최종 속도, 높이 |
초기 속도 + 최종 속도 | 낙하 시간, 높이 |
낙하 시간 + 최종 속도 | 초기 속도, 높이 |
예시
예시 A — 정지 상태에서의 낙하
알려진 값: h = 100 m, v₀ = 0
구하는 값: t, v
t = √(2h / g) = √(200 / 9.81) ≈ 4.52 초 v = g × t ≈ 9.81 × 4.52 ≈ 44.3 m/s
예시 B — 초기 속도가 있는 낙하
알려진 값: h = 80 m, v₀ = 6 m/s
구하는 값: t, v
공식: h = v₀ t + ½ g t² → 80 = 6t + 4.905t² → t ≈ 4.09 초 v = v₀ + g t ≈ 6 + 9.81×4.09 ≈ 46.1 m/s
빠른 참고표 (정지 상태에서의 낙하, v₀ = 0)
지구 중력 g = 9.81 m/s²에서의 대표적인 값. 속도는 아래 방향을 양수로 표시합니다.
높이 h (m) | 낙하 시간 t (s) | 최종 속도 v (m/s) |
---|---|---|
5 | 1.01 | 9.9 |
10 | 1.43 | 14.0 |
20 | 2.02 | 19.8 |
50 | 3.19 | 31.3 |
100 | 4.52 | 44.3 |
입력 및 단위 팁
- 단위: 미터 (m), 초 (s), 미터/초 (m/s)를 사용하세요.
- 입력: 속도는 항상 아래 방향을 양수로 입력합니다. 정지 상태에서는 v₀ = 0.
- 중력: 기본값은 9.81 m/s²이며 필요에 따라 변경할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
중력 값을 바꿀 수 있나요?
네, g를 원하는 양의 값으로 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 달에서는 약 1.62 m/s²입니다.
공기 저항이 고려되나요?
아니요, 이 모델은 공기 저항을 무시합니다. 낮은 높이와 일반적인 속도에서는 좋은 근사치가 되지만 실제로는 공기 저항 때문에 더 느리게 떨어집니다.
공식 t = √(2h/g)가 항상 맞지 않는 이유는?
이 공식은 초기 속도 v₀ = 0일 때만 적용됩니다. 초기 속도가 있는 경우에는 전체 운동 방정식을 사용해야 합니다.