토크
모멘트, 회전력, 토크 벡터를 계산합니다. 보이는 공식과 단계별 풀이를 제공합니다.
핵심 공식
tau = rFsin(theta)
토크(돌림힘)는 어떻게 계산하나요?
토크는 τ = r F sin(θ)입니다. 힘에 수직 모멘트암 r⊥ = r sin θ를 곱한 것과 같습니다. 힘이 반지름에 수직일 때(θ = 90°) sin θ = 1이므로 τ = rF입니다. 변형하면 F = τ/(r sin θ) 또는 r = τ/(F sin θ)입니다.
이 도구 정보
모멘트, 회전력, 토크 벡터를 계산합니다. 이 페이지는 공식, 단위, 단계별 풀이를 보여 주어 각 값을 확인할 수 있습니다.
이 계산기 사용법
- 풀고자 하는 변수를 선택하고 이미 알고 있는 값을 확인하세요.
- 계산하기 전에 모든 입력값을 일관된 단위로 입력하세요.
- 결과를 입력값의 크기와 비교해 물리적으로 타당한지 확인하세요.
- 단계별 풀이를 보고 공식이 어떻게 변형되고 계산되었는지 확인하세요.
풀이 예제
예제 3: 힘 구하기
τ = 12 N·m, r = 0.40 m, θ = 90°. F = τ/r = 12/0.40 = 모멘트암에 수직으로 30 N.
예제 4: 토크가 0인 경우 확인
F가 막대를 따라 회전축을 향해 작용: θ = 0°, sin 0° = 0이므로 F가 크더라도 τ = 0입니다.
자주 묻는 질문
토크 공식은 무엇인가요?
τ = r F sin(θ)이며, r은 회전축까지의 거리, F는 힘, θ는 위치 벡터와 힘 사이의 각도입니다. 단위는 N·m입니다. 학교에서는 돌림힘이라고도 부릅니다.
모멘트암이란 무엇인가요?
회전축에서 힘의 작용선까지의 수직 거리입니다. r⊥ = r sin θ를 이용하면 τ = F r⊥로 쓸 수 있습니다.
토크는 언제 최대가 되나요?
r과 F가 고정일 때, sin θ = 1인 θ = 90°에서 토크가 최대입니다. 렌치 손잡이에 수직으로 힘을 주는 것이 가장 효율적입니다.
N·m은 줄(J)과 같은 것인가요?
기본 단위는 같지만, 토크는 회전 효과이지 에너지가 아닙니다. 토크는 N·m으로, 일이나 에너지는 J로 구분해서 생각하세요.
토크는 힘과 어떤 관계인가요?
힘은 선운동 가속도를 만듭니다(F = ma). 토크는 축에 대한 각가속도를 만듭니다. F = ma 문제는 힘 계산기를, 회전 문제는 이 계산기를 사용하세요.