먼저, 힘이란 '물체의 모양이나 운동 상태를 변화시키는 원인' 으로 정의내릴 수 있다.
1. 뉴턴(N) 이란?
뉴턴의 2법칙을 이용해 뉴턴을 정의 내려보자.
뉴턴의 제 2법칙은 F = m·a 이다.
즉, m의 질량을 가진 물체에 F의 힘이 작용하면 가속도 a가 발생하여 물체의 속도가 변화함을 의미한다.
여기서 1N 이란 1kg 질량을 갖는 물체를 1m/s2 만큼 가속시키는데 필요한 힘이다.
1N = 1 kg · 1 m/s2
즉, 1N(뉴턴)은 1kg x 1 m/s2 로 정의내릴 수 있다.
2. kgf (킬로그램포스) 란?
물체의 무게(중량)을 나타내는 단위이다.
중력에 의해 물체에 나타나는 힘을 중량으로 표현하며, kgf 단위로 표시한다.
즉, 물체 고유 값이 아닌 측정 위치에 따라 변화하는 값이다.
지구 상에 존재하는 질량 1 *kg의 물체에는 9.8 m/s2의 중력가속도가 작용한다. (정확히는 9.80665 m/S2)
* kg(킬로그램) 이란?
- kg은 질량을 나타내는 단위이며, 고유한 값
- 위치에 상관없이 모두 동일한 수치
즉, 1kgf는 1kg 질량을 갖는 물체가 지구상에서 받는 힘이며, F=ma로 표현하면 아래와 같다.
1 kgf ≒ 1 kg x 9.8 m/s2
그렇다면 kgf와 N을 비교해보자.
1 kgf ≒ 1 kg x 9.8 m/s2
→ 1kgf ≒ 1 kg x 1 m/s2 x 9.8 = 1N x 9.8 = 9.8 N
→ 1kgf ≒ 9.8 N
* cN (센티뉴턴) 변환은 다음과 같다.
- 1N = 100 x 1cN
- 1N = 0.10197 kgf = 1000 x 0.10197 gf = 101.97 gf
- 1cN = 1.0197 gf
3. 중력가속도란?
지구 상에 있는 모든 물체는 중력에 의해 땅으로 끌려오며 점차 속력이 빨라지는데, 공기의 저항을 받지 않는다고 가정하면 가속도는 9.80665 m/S^2 이 된다.
이는 공기를 포함한 모든 물체에 동일하게 적용되며, 이를 중력가속도라고 표현한다.