加速度計算
5 kgの物体に20 Nの力が働くと、加速度は4 m/s²です。正味の力をニュートン、質量をキログラムで入力します。力が負なら、選んだ軸の負の向きの加速度になります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 力
- 20
- 質量
- 5
- 加速度
- 4 m/s^2
物体に働く正味の力をその物体の質量で割れば、その力が生じさせる加速度が得られます。力をニュートン、質量をキログラムで送信すると、メートル毎秒毎秒の加速度が、決定論的に、丸めの予期せぬずれもなく返されます。質量がゼロまたは負の場合は、意味のない数値ではなく、明確なバリデーションエラーで拒否されます。同じ式はこのページ上でブラウザから無料で実行できますので、手動で値を確認し、自動化する場合にのみお支払いいただく形になります。
ニュートンの第二法則を、ひとつの割り算に
古典力学の動力学問題はすべて同じ関係式から始まります。物体に働く正味の力は質量と加速度の積に等しい、すなわち F = m·a です。式を変形すれば、既知の力が既知の質量に生じさせる加速度は単に a = F/m となります。
このたったひとつの割り算には、驚くほど多くの物理が詰まっています。同じ物体にかける力を2倍にすれば加速度は2倍になり、同じ力のもとで質量を2倍にすれば加速度は半分になります。そこにこそ価値があります。
つまり、ポケット電卓で再現できる、決定論的で監査可能な結果が得られるのです。20 ニュートンの力と 5 キログラムの質量を送れば、どのマシンでも毎回 4 メートル毎秒毎秒が返ります。モデルも近似も呼び出し間の隠れた状態もなく、同じ入力は常にバイト単位で同一の出力を生みます。
だからこそ、応答をキャッシュし、テストスイートでアサートし、許容誤差帯なしで環境間の結果を比較できるのです。
符号付きの力、正の質量、そして重要なエラー
送信する力は負であっても構いません。それには意味があります。負の力は、選択した軸の負の方向を向いているだけなので、返される加速度も負になります。
方向は第二法則において第一級の要素であり、符号を捨てることは、呼び出し側が依存しているかもしれない情報を捨てることになります。質量は事情が異なります。古典力学では質量は厳密に正の量であり、ゼロや負の値は特別な結果を生むのではなく、誤りを生みます。
質量ゼロでの除算は未定義であり、負の質量は力と運動の関係を、物理的な物体が示さない形で反転させてしまいます。数値文字列は便宜上受け付けますが、NaN・無限大・非数値は同様に拒否されます。バリデーションエラーに課金されることはありません。
力と質量による加速度の照会が実を結ぶ場面
最も分かりやすい利用者は宿題を確認する学生ですが、長期的な利用者は自動化されたシステムです。ゲームエンジンやシミュレーションエンジンは、積分器の出力を解析解と照合します。教育プラットフォームは、算術が正確でなければならない解答例を生成します。
工学ツールは、推力曲線と機体の質量予算が構造上の加速度制限内に収まることを検証します。これらすべてにおいて、計算自体は自明ですが、間違えた場合のコストは自明ではありません。そして同じコードがこのページ上でブラウザから無料で実行できます。
逆の操作、つまり質量と加速度から力を求めたい場合は、空欄にした変数を解くニュートンの第二法則の機能と組み合わせてください。
活用例
動作前にアクチュエータを確認する
モータの力が既知の荷重に生じさせる加速度を推定し、安全な上限を超える場合はその動作を拒否します。
正確な解答例を生成する
学生が学ぶのと同じ決定論的な式から答えが得られるため、正しさが保証された物理の演習問題を作成できます。
シミュレーションを健全性チェックする
積分器の出力を 1 ステップ分の解析解 a = F/m と比較し、単位や符号の誤りを早期に検出します。
よくある質問
料金はいくらですか？
また、このページ上でブラウザから無料で実行することもできます。
どの単位を使いますか？
力はニュートン、質量はキログラム、結果はメートル毎秒毎秒です。正しい結果を得るには、入力を SI 単位に保ってください。
力は負でも構いませんか？
はい。 負の力は軸の負の方向を向き、負の加速度を生じます。正であることが要求されるのは質量だけです。
入力は保存されますか？
いいえ。 2 つの数値は処理後に破棄され、計算された加速度だけが返されます。
力や質量を2倍にすると加速度はどうなりますか？
同じ質量に2倍の力をかけると加速度は2倍に、同じ力で質量を2倍にすると半分になります。20 Nで5 kgなら4 m/s²ですが、質量が10 kgなら2 m/s²です。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/acceleration-using-force-and-mass \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force":20,"mass":5}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/acceleration-using-force-and-mass", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force": 20,
"mass": 5
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/acceleration-using-force-and-mass",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force": 20,
"mass": 5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/acceleration-using-force-and-mass", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force":20,"mass":5}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force":20,"mass":5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/acceleration-using-force-and-mass", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"force": 20,
"mass": 5
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.acceleration_using_force_and_mass",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
力と質量から加速度を求める API は、ニュートンの第二法則を最も直接的な形で適用します。API 経由ではリクエストごとに $0.002 です。
ニュートンの第二法則を、ひとつの割り算に
この線形性こそが、第二法則を入門物理・工学上の概算・シミュレーションの健全性確認の柱にしている理由です。力と質量から加速度を求めるエンドポイントは、まさにその割り算だけを実行し、それ以外は何もしません。
符号付きの力、正の質量、そして重要なエラー
そのため、このエンドポイントは除算の前に質量を検証し、ゼロ以下の値をすべて invalid_input エラーで拒否します。エラーはフィールド名と要件を明示するので、パイプラインは意味のない数値を下流に流すのではなく、速やかに明確に失敗させることができます。両方のフィールドは有限の数値である必要があります。拒否されたリクエストの費用はゼロなので、フォームやリトライループにこのエンドポイントを安全に組み込めます。
力と質量による加速度の照会が実を結ぶ場面
ロボティクスや制御ソフトウェアは、動作を実行する前に、アクチュエータの力とペイロードの質量から期待される加速度を推定します。だからこそ、除算とそのバリデーションを各サービスで再実装するのではなく、テスト済みの単一エンドポイントの背後に集約する価値があるのです。この機能はグローバルなエッジネットワーク上で実行され、応答後に入力が保持されることはありません。力と質量を貼り付けて、API が返すのと同じ数値を確認し、自動化する場合にのみお支払いください。料金はリクエストごとに $0.002 で、単位あたりの追加料金はないため、コスト予測は一回の掛け算で済みます。
技術的な質問
質量が拒否されたのはなぜですか？
質量はゼロより厳密に大きい必要があります。ゼロでは除算が未定義になり、負の質量は物理的ではないため、どちらも invalid_input エラーを返します。
結果は丸められますか？
はい、小数点以下 12 桁に丸められます。そのため、API と無料のブラウザ版はどのマシンでもバイト単位で同一の出力を返します。