힘의단위 N(Newton, 뉴턴)의 이해

토목 일선 현장에서는 아직도 힘의 단위를 N과 KN을 많이 사용하고있어 우리가 일상적으로 사용하는 kg, ton과 상이하여 다소 혼동이 될수가 있어, 단위의 개념을 다시한번 정리해 보고자 합니다.

▶ N은 힘의 단위로 질량의 단위인 kg과는 엄연히 다르다. 

   1N은 질량이 1kg인 물체에 작용하여 1m/sec²의 가속도를 생기게 하는 힘이다. 

   이 물체를 가속시키는 힘은 F = m×a  라는 식으로 구한다. 

    F = 힘(N), m = 물체의 질량(kg), a = 가속도m/sec²)  

   ∴ 1kg×1m/sec²=1N 

▶ 우리가 가장 익숙하게 느끼는 힘중 하나가 중력이다.

   지구는 그 중심으로 질량을 갖는 모든 물체에 9.8m/sec²의 가속 도로 잡아당기는 힘이 작용하며 이

   중력에 의해서 질량 갖는 모든 물체에는 무게가 있다. 

   ∴ 1kg(질량)×9.8m/sec²=9.8N(중력) =1kg중(무게) 

▶ 우리는 흔히 몸무게를 “몇kg”등으로 말하는데 정확하게는  몇kg×9.8m/sec²=“몇kg중”으로 말해야되며

    이를 다시 중력(힘) 으로 표시하면 몇kg×9.8m/sec²="몇N"이 된다.

▶ 60kg중 몸무게를 가진 사람이 로프에 매달려있다면 로프가 받고 있는 힘은 60kg×9.8m/sec²=588N이 된다.

▶ 어떤 물체의 질량이 1kg이라면 지구에서 작용하는 무게힘은 1kg*9.8m/sec²=9.8N이 되고달에서 작용

    하는 무게힘은 1kg*1.6m/sec²=1.6N으로 약1/6로 줄어든다. 

▶ 우리는 힘의 크기를 무게의 크기로 이해하는 것에 익숙하다.  따라서 무게(1kg중)=힘(9.8N)에 의하여

    “1N”은 몇 “kg중”인지 환산해보자 

※ Note:

   1. 편의상,“kg중”을 이해했으니 이제부터"중”을 생략 한다. 

   2. 중력가속도 9.8m/sec²는 계산상의 표준일뿐, 지구상의 위치에 따라 조금씩 다르다. 

      약10m/sec²으로 계산하면 편하다. 

        ∴ N =1kg/9.8 =0.102kg ≒ 0.1kg  

        →   1KN(1000N) ≒ 0.1t(100kg)