Erő kalkulátor (F = m·a)

→ ekkor F a súly (G = m·g)

Adj meg kettőt a háromból

m/s²

Eredmény

Fszámított
9,81 kN
mmegadott
1000 kg
amegadott
9,81 m/s²
Levezetés
F = m · a = 1000 · 9,81 = 9810 N
F = m · a
Newton II. törvénye · súly: G = m · g
Info

Gyors áttekintés – Newton II. törvénye röviden

  • Alapképlet: – az eredő erő a tömeg és a gyorsulás szorzata
  • Átrendezve: és – bármely két mennyiségből a harmadik
  • Súly (nehézségi erő): , ahol
  • Mértékegység: newton (N);
  • Tömeg ≠ súly: a tömeg (kg) mindenhol ugyanaz, a súly (N) a helyi -től függ

💡 Az erő, a tömeg és a gyorsulás egyetlen összefüggés három arca – ha kettőt tudsz, a harmadik már adott.

Az erő Newton II. törvénye szerint a tömeg és a gyorsulás szorzata: . Ez a klasszikus mechanika egyik alaptörvénye: megmutatja, mekkora erő kell egy adott tömegű test gyorsításához, és hogyan kapcsolódik össze a tömeg, a gyorsulás és a súly. Ez az oldal egy interaktív kalkulátort ad, amellyel az erő, a tömeg és a gyorsulás közül bármely kettőből kiszámolod a harmadikat, majd végigvezet a képleteken, a mértékegységeken, a levezetett példákon és a leggyakoribb hibákon.

Erő kalkulátor

Add meg az erő, tömeg és gyorsulás közül kettőt, és a kalkulátor azonnal kiszámolja a harmadikat, a levezetéssel együtt. A „nehézségi erő" gombbal a gyorsulást -re állítod, így közvetlenül a súlyt () kapod meg.

Tipp: a tömeg és a súly nem ugyanaz! A tömeg kg-ban mérhető és mindenhol ugyanannyi, a súly viszont erő – newtonban mérjük, és a helyi nehézségi gyorsulástól függ.

Mi Newton II. törvénye?

Egy testre ható eredő erő egyenesen arányos a test gyorsulásával, az arányossági tényező pedig a test tömege:

Ahol = erő (newton, N), = tömeg (kilogramm, kg), = gyorsulás (m/s²). Ez azt jelenti, hogy ugyanakkora erő egy nehezebb testet kevésbé gyorsít, egy könnyebbet pedig jobban – a gyorsulás fordítottan arányos a tömeggel. Ha az erőt megduplázod, a gyorsulás is kétszeresére nő; ha a tömeget duplázod meg változatlan erő mellett, a gyorsulás a felére csökken. Ez a kettős arányosság a törvény lényege, és ezért elég két mennyiséget ismerni ahhoz, hogy a harmadikat kiszámold.

A törvényt Isaac Newton angol fizikus fogalmazta meg, és 1687-ben megjelent fő művében, a Principia-ban (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica) tette közzé, a mozgás három alaptörvényének egyikeként. A II. törvényt szokás a dinamika alaptörvényének is nevezni, mert ez köti össze az erőt a mozgásállapot megváltozásával.

A képlet mindhárom mennyiségre átrendezhető, így bármelyiket kiszámolhatod, ha a másik kettőt ismered:

Keresett mennyiség Képlet Amit ismerned kell
Erő () tömeg és gyorsulás
Tömeg () erő és gyorsulás
Gyorsulás () erő és tömeg

Tömeg és súly – a nehézségi erő

A hétköznapi nyelvben gyakran keverjük a tömeget és a súlyt, a fizikában viszont két külön mennyiség. A súly annak a gravitációs erőnek a nagysága, amellyel a Föld a testet vonzza – vagyis egy speciális erő, amelyben a gyorsulás szerepét a nehézségi gyorsulás veszi át:

Ahol = súly (nehézségi erő, N), = tömeg (kg), = nehézségi gyorsulás a Föld felszínén. Ez ugyanaz az képlet, csak a gyorsulás helyére a kerül – ezért állítja a kalkulátor „nehézségi erő" gombja a gyorsulást -re.

Egy 10 kg-os test tömege bárhol a világegyetemben 10 kg marad, a súlya viszont attól függ, hol vagyunk: a Földön kb. 98,1 N, a Holdon (ahol ) mindössze kb. 16 N – nagyjából a hatoda. Az alábbi tábla összefoglalja a két fogalom különbségét:

Tulajdonság Tömeg () Súly ()
Mit mér anyagmennyiség gravitációs erő
Jele (vagy )
Mértékegység kilogramm (kg) newton (N)
Függ a helytől? nem, mindenhol ugyanaz igen, a helyi -től
Képlet
Holdon (Földhöz képest) változatlan kb. 1/6-a

Mértékegységek és váltószámok

Az erő SI-mértékegysége a newton (N). A newton definíció szerint épp az az erő, amely 1 kg tömegű testet 1 m/s² gyorsulásra késztet, ezért:

A képletek csak akkor adnak helyes eredményt, ha alapegységben (N, kg, m/s²) számolsz. A gyakorlatban azonban gyakran találkozol kilonewtonnal (nagy erők), grammal vagy tonnával (tömegek), ezért számolás előtt válts át:

Mennyiség Egység Jelölés Átváltás
Erő millinewton mN 1000 mN = 1 N
Erő newton N 1 N = 1 kg·m/s² (alapegység)
Erő kilonewton kN 1 kN = 1000 N
Tömeg gramm g 1000 g = 1 kg
Tömeg kilogramm kg alapegység
Tömeg tonna t 1 t = 1000 kg
Gyorsulás m/s² m/s² alapegység
Tip

A kalkulátorban minden mezőhöz külön egységet választhatsz (N/kN, g/kg/t), így nem neked kell fejben átváltani – de a képletbe mindig az alapegységre váltott értéket helyettesíted.

Lépésről lépésre példák

1. példa – Erő számítása ( és adott): Mekkora erő kell egy 1000 kg-os autó 2 m/s²-es gyorsításához?

2. példa – Súly a Földön és a Holdon: Mennyi egy 70 kg-os ember súlya a Földön, és mennyi a Holdon?

A Földön ():

A Holdon ():

A tömeg mindkét helyen 70 kg – csak a súly változik, mert a más.

3. példa – Gyorsulás számítása ( és adott): Mekkora gyorsulást ad 500 N erő egy 4 kg-os testnek?

4. példa – Tömeg számítása ( és adott): Egy testet 500 N erő 2,5 m/s²-tel gyorsít. Mekkora a tömege?

Tömegből súly – gyakori értékek

A súlyt a képlettel bármely tömegre kiszámolhatod. A Föld felszínén () a leggyakoribb értékek:

Tömeg () Súly a Földön () Kerekítve
1 kg 9,81 N
10 kg 98,1 N
70 kg 687 N
1000 kg (1 t) 9810 N ≈ 9,81 kN

Tipikus erők nagyságrendje

Segít az erő „megérzése", ha ismersz néhány mindennapi támpontot. A legtöbb ilyen érték valójában súly, vagyis szerint számolt nehézségi erő:

Erő nagysága Mekkora körülbelül
~1 N egy közepes alma súlya (≈ 100 g)
~9,8 N 1 liter (1 kg) víz súlya
~98 N egy 10 kg-os bevásárlótáska súlya
~700 N egy átlagos felnőtt ember súlya (≈ 70 kg)
~10–15 kN egy személyautó súlya (1000–1500 kg)

Az eredő erő és Newton három törvénye

Fontos részlet, hogy az képletben az az eredő erő – vagyis a testre ható összes erő vektoros összege, nem egyetlen erő önmagában. Ha egy testre több erő is hat (például előre húzod, miközben a súrlódás hátrafelé fékez), akkor az eredőt kell képezni, és csak ez az eredő gyorsítja a testet:

Ha az erők kiegyenlítik egymást, az eredő nulla (), és a test nem gyorsul: vagy nyugalomban marad, vagy egyenletesen mozog tovább. Ez épp Newton I. törvénye, a tehetetlenség törvénye. A II. törvény tehát az I. általánosítása arra az esetre, amikor az eredő erő nem nulla.

Törvény Elnevezés Lényege
I. törvény tehetetlenség törvénye eredő erő nélkül a test megtartja a mozgásállapotát (nyugalom vagy egyenletes mozgás)
II. törvény dinamika alaptörvénye () az eredő erő a tömeggel arányos gyorsulást hoz létre
III. törvény hatás–ellenhatás minden erőnek van vele egyenlő nagyságú, ellentétes irányú ellenereje

Hol találkozunk az erővel?

Az erő nem elvont fogalom: a nap minden percében erők gyorsítanak, fékeznek és tartanak egyensúlyban minket és a körülöttünk lévő tárgyakat. Néhány jellemző terület, ahol Newton II. törvénye közvetlenül megjelenik:

  • Járművek gyorsítása és fékezése – a motor hajtóereje és a fék fékezőereje szabja meg, milyen gyorsan gyorsul vagy lassul az autó
  • Emelés és teherbírás – daruknál, lifteknél és állványoknál a súlyt (N) kell legyőzni, nem a tömeget (kg)
  • Sport – a labdarúgásban, a súlyemelésben és a dobószámokban az izomerő gyorsítja a testet vagy a szert
  • Rakéta- és sugárhajtás – Newton III. törvénye szerint a hátrafelé kilökött gáz ellenereje hajtja előre a rakétát
  • Építőmérnöki statika – a hidakra és épületekre ható erőknek egyensúlyban kell lenniük, hogy a szerkezet ne mozduljon el
  • Súrlódás és tapadás – a gumiabroncs és az útburkolat közötti erő teszi lehetővé a gyorsítást, a kanyarodást és a fékezést

Tipikus hibák

  • Tömeg és súly összekeverése: a „70 kilós ember" a tömegre utal; a súlya newtonban ≈ 687 N. A mérleg kilogrammot mutat, de fizikailag a súlyerőt méri.
  • A elfelejtése: súlyszámításnál a tömeget meg kell szorozni -vel, nem elég önmagában a kg-érték.
  • Rossz mértékegység: az erő newtonban (N) értendő, nem kilogrammban; .
  • Az eredő erő figyelmen kívül hagyása: ha több erő hat, nem egyetlen erővel, hanem az eredővel kell számolni – kiegyenlített erők esetén nincs gyorsulás.
Warning

A tömeg (kg) NEM a súly (N)! A tömeg az anyagmennyiség, és mindenhol ugyanaz; a súly az a gravitációs erő, amely a helyi -től függ. A Holdon egy test súlya kb. a hatodára csökken, a tömege viszont változatlan marad. A köznyelv keveri a kettőt, a fizikában viszont szigorúan külön kell tartani.

Magyar–angol szakszótár

Magyar Angol Jel Mértékegység
Erő Force newton (N)
Tömeg Mass kilogramm (kg)
Gyorsulás Acceleration m/s²
Súly (nehézségi erő) Weight newton (N)
Nehézségi gyorsulás Gravitational acceleration m/s²
Eredő erő Net force newton (N)
Súrlódási erő Friction force newton (N)

Kapcsolódó kalkulátorok

Gyakran ismételt kérdések (GYIK)

Mi Newton II. törvénye?

Newton II. törvénye szerint egy testre ható eredő erő egyenlő a tömeg és a gyorsulás szorzatával: F = m·a. Az erő SI-egysége a newton (N).

Hogyan számolom ki az erőt?

Szorozd meg a tömeget a gyorsulással: F = m·a. Például 1000 kg tömeget 2 m/s²-tel gyorsítva F = 1000 · 2 = 2000 N erő kell.

Mi a különbség a tömeg és a súly között?

A tömeg (kg) az anyagmennyiség, a súly (N) az a gravitációs erő, amellyel a Föld vonzza a testet: G = m·g. Egy 10 kg-os test tömege mindenhol 10 kg, de súlya a Földön kb. 98,1 N.

Mekkora egy 1 kg-os test súlya?

G = m·g = 1 · 9,81 = 9,81 N. Vagyis egy 1 kg tömegű test súlya a Föld felszínén körülbelül 9,81 newton.

Mi a newton (N) mértékegység?

1 newton az az erő, amely 1 kg tömegű testet 1 m/s² gyorsulásra késztet: 1 N = 1 kg·m/s². Az erő SI-mértékegysége.

Hogyan számolom ki a tömeget erőből és gyorsulásból?

Rendezd át a képletet: m = F / a. Például 500 N erő 2,5 m/s² gyorsulást ad egy m = 500 / 2,5 = 200 kg tömegű testnek.

Hogyan számolom ki a gyorsulást erőből és tömegből?

Az a = F / m képlettel. Például 2000 N erő egy 400 kg-os testre a = 2000 / 400 = 5 m/s² gyorsulást ad.

Mennyi a nehézségi gyorsulás a súlyszámításnál?

A Föld felszínén g ≈ 9,81 m/s². A súly G = m·g, tehát a kalkulátorban válaszd a nehézségi erő presetet (a = g), és add meg a tömeget.

Nemzetközi hivatkozások

Magyar források

Frissítve: