P = F / A 공식을 사용해 힘과 면적으로 압력을 계산합니다. 모드를 전환하면 힘이나 접촉 면적을 구할 수 있으며, 결과는 파스칼, kPa, bar, 기압, psi 단위로 확인할 수 있습니다.
입력
면에 수직(법선) 방향으로 작용하는 힘입니다.
힘이 분산되는 면적입니다. 면적이 작을수록 같은 힘이 더 높은 압력으로 집중됩니다.
결과
값을 입력하면 계산 결과가 표시됩니다.
힘을 면적으로 나눈 값, P = F / A.
압력
압력은 힘이 얼마나 집중되어 있는지를 나타내는 물리량입니다. 같은 힘이라도 작용하는 면적에 따라 전혀 다르게 느껴집니다. 손바닥을 손가락으로 누르면 아프지 않지만, 같은 힘을 바늘 끝으로 누르면 피부를 뚫습니다. 압력은 이 차이를 단순한 비율로 나타냅니다 — 힘을 면적으로 나눈 값, . 이 계산기는 힘과 접촉 면적으로 압력을 구하며, 공식을 변환해 힘이나 면적을 구하는 데도 사용할 수 있습니다.
압력의 원리
면에 수직(법선)으로 작용하는 힘만이 그 면에 압력을 만들어냅니다. 이 힘을 넓은 면적에 분산하면 압력이 낮아지고, 작은 면적에 집중하면 힘 자체는 변하지 않아도 압력이 크게 높아집니다. 이것이 날카로운 칼날, 압정, 스틸레토 힐의 원리이며, 반대로 설상화, 넓은 타이어, 넓은 기초가 하중을 분산해 높은 압력을 피하는 원리이기도 합니다.
공식
물리량
기호
의미
압력
단위 면적당 힘,
힘
면에 작용하는 법선력
면적
힘이 작용하는 면적
SI 단위에서 뉴턴(N) 단위의 힘을 제곱미터(m²) 단위의 면적으로 나누면 파스칼(Pa) 단위의 압력이 됩니다: . 파스칼은 값이 매우 작기 때문에 킬로파스칼(kPa), bar, 기압이 더 편리할 때가 많습니다 — 이고 입니다.
계산 예시
면적이 0.01 m²(10 cm × 10 cm)인 바닥을 통해 500 N의 힘으로 바닥을 누르는 상자의 압력을 구해봅니다.
P=AF=0.01500=50000Pa=50kPa
같은 상자가 절반 크기인 0.005 m²의 바닥을 통해 누른다면, 면적이 절반이 되므로 압력은 100 kPa로 두 배가 됩니다.
압력 단위
압력은 분야에 따라 다양한 단위로 표기됩니다. 파스칼(Pa)은 SI 단위이며, 기상 예보에서는 헥토파스칼(hPa)이나 밀리바를, 타이어 게이지에서는 psi나 bar를, 화학에서는 기압(atm)을 많이 사용합니다. 단위 변환은 고정되어 있습니다: , , . 이 계산기에서는 각 물리량을 원하는 단위로 입력하고 읽을 수 있습니다.
한계
이 계산기는 힘이 평평한 면적에 균일하고 수직으로 작용한다고 가정합니다. 힘이 비스듬히 작용하는 경우에는 법선 성분만 사용해야 합니다. 또한 면적 전체에서 압력이 균일하다고 가정하므로, 실제 접촉면에서 압력 분포가 고르지 않을 경우 결과는 평균 압력이 됩니다. 깊이에 따라 증가하는 유체 내부의 압력은 정수압 계산기를 사용하세요.
자주 묻는 질문 (FAQ)
압력 공식은 무엇인가요?
압력은 힘을 면적으로 나눈 값입니다: P = F / A. 여기서 힘은 면에 수직(법선)으로 작용하는 성분이어야 합니다. SI 단위에서 뉴턴(N)으로 표시된 힘을 제곱미터(m²)의 면적으로 나누면 파스칼(Pa) 단위의 압력이 됩니다(1 Pa = 1 N/m²). 같은 식을 변환하면 F = P · A, A = F / P가 되므로, 이 계산기는 세 가지 중 어느 값이든 구할 수 있습니다.
압력 단위는 어떻게 비교하나요?
SI 단위는 파스칼(Pa)이지만 값이 매우 작기 때문에 배수 단위가 자주 쓰입니다. 1 kPa = 1000 Pa, 1 bar = 100,000 Pa = 100 kPa이며, 1 표준 기압(atm) = 101,325 Pa ≈ 1.013 bar입니다. 미국에서는 제곱인치당 파운드(psi)가 많이 쓰입니다: 1 psi ≈ 6,895 Pa이며, 대기압은 약 14.7 psi입니다. 이 계산기는 이 모든 단위를 자동으로 변환합니다.
압력과 힘의 차이는 무엇인가요?
힘은 밀거나 당기는 총량이고, 압력은 그 힘이 얼마나 집중되어 있는지를 나타냅니다. 같은 힘을 넓은 면적에 분산하면 압력이 낮아지고, 작은 면적에 집중하면 압력이 높아집니다. 날카로운 칼이 무딘 칼보다 잘 드는 이유, 설상화가 눈에 빠지지 않는 이유, 가볍게 눌러도 압정이 보드에 박히는 이유가 바로 이것입니다 — 끝 면적이 작아 적은 힘이 엄청난 압력으로 집중되기 때문입니다.
압력을 낮추거나 높이려면 어떻게 해야 하나요?
P = F / A이므로 힘이나 면적을 바꾸면 압력을 조절할 수 있습니다. 압력을 낮추려면 힘을 넓은 면적에 분산하거나(넓은 타이어, 넓은 기초, 설상화) 힘 자체를 줄이면 됩니다. 압력을 높이려면 힘을 작은 면적에 집중하거나(날카로운 날, 바늘, 하이힐 스틸레토) 더 큰 힘을 가하면 됩니다.