This content is currently available only in the original Korean. An English translation is in progress.
만유인력 (뉴턴 만유인력 법칙)
사과를 떨어뜨리는 힘과 달을 붙잡아 두는 힘은 같은 힘일까요?
무슨 일이 일어났나
만유인력은 질량을 가진 모든 물체가 서로 끌어당기는 힘입니다. NASA 는 뉴턴이 «모든 물질이 힘을 낸다» 고 보고 그 힘을 중력이라 불렀다고 설명합니다.
뉴턴은 1687 년 『프린키피아』에서 이 법칙을 내놓았습니다. 두 물체가 당기는 힘은 두 질량의 곱에 비례하고, 두 중심 사이 거리의 제곱에 반비례합니다.
거리의 제곱에 반비례한다는 것은 거리가 2 배면 힘이 4 분의 1, 3 배면 9 분의 1 이라는 뜻입니다. 시뮬레이터에서 높이를 6,371 km 로 두면 땅 위의 25.0 %, 12,742 km(중심 거리 3 배)로 두면 11.1 % 가 됩니다.
비례 상수 G 는 6.674 30 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²)(CODATA 2022)로 아주 작습니다. 그래서 사람끼리 당기는 힘은 느낄 수 없고, 지구처럼 질량이 아주 큰 물체가 있어야 눈에 띄는 힘이 됩니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진갈릴레오 탐사선이 두 번째로 지구 곁을 지날 때, 지구와 달을 한 화면에 함께 담았습니다.
출처: NASA/JPL · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 바닷가에 오래 있으면 몇 시간 사이에 물가가 크게 들어오고 나가는 것을 볼 수 있는데, 달과 해의 만유인력이 바닷물을 끌기 때문입니다.
- 운동장에서 하늘 높이 찬 축구공이 결국 땅으로 돌아오는 것은, 지구의 큰 질량이 공을 끌어당기기 때문입니다.
- 교실에 나란히 앉은 두 친구도 서로를 끌어당기지만 그 힘이 워낙 작아, 의자의 마찰에 묻혀 아무도 끌려가지 않습니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
중력은 지구 가까이에만 있고, 우주로 나가면 어느 높이에서 사라진다.
NASA 는 중력의 효과가 거리의 제곱에 비례해 줄어든다고 설명합니다. 멀어질수록 약해질 뿐, 어느 거리에서 갑자기 0 이 되지는 않습니다. 출처
누가 왜 찾았나
뉴턴은 케플러가 찾은 행성 운동 법칙이 왜 맞는지를 설명하고 싶었습니다. NASA 의 설명처럼 그는 1687 년 『프린키피아』에 만유인력 법칙을 실어 그 까닭을 밝혔습니다. 떨어지는 사과를 보고 중력을 생각했다는 일화는 뉴턴이 윌리엄 스터클리에게 들려준 것으로, 1752 년 스터클리의 전기에 처음 실린 전해 오는 이야기입니다(왕립학회).
확인된 값
- 만유인력 상수 G (CODATA 2022)
- 6.6743e-11 m³ kg⁻¹ s⁻² 출처
- 뉴턴이 『프린키피아』를 펴낸 해
- 1687 출처
- 『프린키피아』 안에서 만유인력 법칙을 밝힘
- Principia (1687) 출처
- F = G m₁m₂ / r² 꼴의 법칙을 뉴턴이 세운 해 (NIST 연구자 총설)
- 1687 출처
- 모든 물질은 다른 물질을 끌어당긴다
- 모든 질량 사이의 끌림 출처
- 중력은 거리의 제곱에 반비례해 약해진다
- F ∝ 1/r² 출처
- 아이작 뉴턴 (Isaac Newton) 산 해
- 1643–1727 출처
- 떨어지는 사과 일화가 처음 실린 스터클리의 뉴턴 전기 (전해 오는 이야기)
- 1752 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 통합과학1 · 시스템과 상호작용 [10통과1-03-03]
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 역학 [12고물01-04]
- 일본 · 高等学校 物理 (1) 様々な運動
출처
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg(확인 2026-11-12)
- https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/planetary-motion(확인 2026-11-12)
- https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=923829(확인 2026-11-12)
- https://science.nasa.gov/learn/basics-of-space-flight/chapter3-1/(확인 2026-11-12)
- https://royalsociety.org/news/2010/apple-tree-gravity/(확인 2026-11-12)
이어서 보기
같은 단원 · 중력과 궤도
- 개념인공위성의 궤도 운동 (원 궤도 속력)
- 개념탈출 속도
- 개념하늘에 멈춰 보이는 위성 (정지 궤도)
- 개념중력 가속도 (g ≈ 9.8 m/s²)
- 개념행성 운동 법칙 (케플러 법칙)
- 개념밀물 썰물을 만드는 힘 (기조력)
- 개념둥둥 뜨는 상태 (무중량 상태)
- 왜? 질문우주 정거장의 우주인은 몸무게를 어떻게 잴까?
- 왜? 질문로켓은 얼마나 빨라야 지구 중력을 벗어날 수 있을까?
- 왜? 질문지구의 질량은 어떻게 알아냈을까?
- 왜? 질문우주 정거장의 우주인은 왜 둥둥 뜰까?
- 왜? 질문지구는 왜 1 월 초에 가장 빨리 공전할까?
- 왜? 질문정지 궤도 위성은 왜 모두 약 36,000 km 높이에 떠 있을까?
- 왜? 질문인공위성은 왜 떨어지지 않을까?
- 왜? 질문국제 우주 정거장은 왜 90 분 만에 지구를 한 바퀴 돌까?
- 왜? 질문달은 왜 해마다 조금씩 지구에서 멀어질까?
- 왜? 질문달은 왜 늘 같은 쪽만 지구를 향할까?
- 왜? 질문몸무게는 왜 적도보다 극지방에서 조금 더 나갈까?
- 작동 원리다누리의 달 가는 길 (탄도형 달 전이 궤도)
- 작동 원리중력 도움 항법 (스윙바이)
- 작동 원리무중력 비행기 (포물선 비행)
- 실험캐번디시 실험 (지구 무게 재기)
- 실험구멍 난 컵 떨어뜨리기 실험 (무중량 흉내)
- 실험티코의 화성 관측으로 케플러 법칙 찾기