중력 위치 에너지 계산기

중력 위치 에너지 계산기 사용법

질량 kg, 높이 m, 중력가속도 m/s²를 사용하면 결과가 J입니다. 지구 표면 근삿값은 약 9.80665이며 다른 천체의 g를 넣을 수 있습니다.

입력값 확인

• 질량: 질량은 kg 단위입니다. 무게(N)와 구분하세요. 예: 2 kg
• 기준면 위 높이: 수직 높이입니다. 빗면·옆변과 구분해 입력하세요. 예: 5 m
• 중력가속도: 중력가속도는 m/s²입니다. 지표면 근사값은 9.80665입니다. 예: 9.80665 m/s²

계산 원리와 공식

그림: Eₚ = mgh의 입력 관계와 결과를 시각화한 도식.

위치 에너지는 기준면에서 높이 h만큼 올릴 때 중력에 거슬러 한 일입니다. 지표면 근처에서 중력가속도를 일정하게 보면 E=mgh가 됩니다.

공식: Eₚ = mgh

실제 계산 예시

예시 1 — 기본 조건: 질량 2kg을 5m 들어 올리면 g=9.80665m/s² 기준 약 98.0665J입니다.

입력값: 질량 2 kg · 기준면 위 높이 5 m · 중력가속도 9.80665 m/s².

예시 2 — 다른 조건: 3kg을 10m 올리고 g=9.8이면 E=3×9.8×10=294J입니다.

입력값: 질량 3 kg · 기준면 위 높이 10 m · 중력가속도 9.8 m/s².

결과 해석과 적용 범위

높이를 두 배로 올리면 위치 에너지도 두 배입니다. 기준면은 바뀔 수 있지만 두 높이 사이의 에너지 변화는 같습니다. 계산은 입력한 자료와 위 전제에 한정됩니다. 실제 측정이나 설계에 사용할 때는 결과의 단위와 반올림 자릿수를 확인하고, 필요한 경우 원자료를 함께 보관하세요.