알짜힘

알짜힘(영어: net force) 또는 합력(合力)은 물체에 작용하고 있는 모든 힘들의 벡터를 합하여 계산한 것이다. 이렇게 계산된 알짜힘은 실제 물체에 작용되는 힘의 크기와 방향을 나타낸다.^{[1][주해 1]} 물체에 작용하는 힘들 전체를 나타내고 알짜힘을 구하기 위해 자유물체도가 사용되기도 한다.

실제 물체의 운동에는 알짜힘뿐만 아니라 돌림힘도 관여하므로 물체의 운동에서 관찰되는 최종적인 합력은 알짜힘과 다를 수 있다. 다시 말하면 알짜힘과 돌림힘이 합쳐져 합력이 된다.^[2][3]

힘은 벡터량으로 크기와 방향을 갖는다. 알짜힘은 하나의 물체에 작용하고 있는 모든 힘들의 벡터합이다. 그림에서와 같이 어떤 물체에 힘이 두 방향으로 작용하고 있다면, 알짜힘은 점선으로 표시된 ${\displaystyle {\vec {F}}}$와 같다. 만약 힘을 받는 물체가 바닥에 놓인 공과 같이 마찰에 큰 영향을 받지 않는 것이라면, 알짜힘의 크기가 정지한 물체를 움직일 충분한 크기라면 정지해 있는 물체는 알짜힘이 작용하는 방향으로 운동할 것이다. 이 경우 알짜힘은 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있다.^[4]

${\displaystyle {\vec {F}}={\vec {F_{1}}}+{\vec {F_{2}}}}$

힘의 크기는 언제나 0 또는 양의 값을 갖지만, 알짜힘의 계산에서 방향이 반대인 두 힘은 그 중 하나를 음수로 나타내어 계산할 수도 있다. 한 점에 작용하는 두 힘 사이의 각이 θ라고 하면 알짜힘의 크기는 다음과 같이 구한다.(F는 각 벡터 힘들의 크기이다)^[5]

${\displaystyle F={\sqrt {F_{1}^{2}+F_{2}^{2}+2F_{1}F_{2}\cos \theta }}}$

• 질량 중심

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