[물리학] 힘과 운동

1. 여러가지 운동 

1) 운동의 표현 

- 이동거리: 물체가 이동한 경로의 길이, 방향만 있는 물리량 

- 변위: 처음위치에서 나중위치까지의 위치 변화량, 크기와 방향이 있는 물리량

- 속력: 이동거리 / 걸린시간

- 속도: 변위 / 걸린시간 

- 가속도: 속도변화량 / 걸린시간 

 

2) 운동분류 

- 등속 직선 운동: 물체 속도가 일정한 운동 

예) 에스컬레이터, 무빙워크 등 

 

- 속력만 변하는 가속도 운동

예) 아래로 떨어지는 공, 위로 던져 올라가는 공 

 

- 운동방향만 변하는 가속도 운동 

예) 회전관람차, 선풍기 날개 

 

- 속력과 운동방향이 모두 변하는 가속도 운동 

예) 바이킹, 비스듬히 던진 공 

 

2. 힘 

- 1N = 1kg·㎨

1) 힘의 합성 

- 알짜힘: 한 물체에 여러 힘이 작용할 때 물체에 작용한 모든 힘을 합한 것

- 벡터의 합성 

- 벡터의 분해 

 

2) 힘의 평형 

(1) 평형조건

- 합력 = 0

- 돌림힘의 합 = 0

 

(2) 무게중심 

- 물체를 구성하는 입자들의 평균적인 위치 

- 균일한 물질로 이루어진 공이나 정육면체의 무게중심은 중앙에 있다 

 

3) 돌림힘(토크)

- 물체의 회전운동을 변화시키는 원인

- τ = r x F (단위: Nm)

3. 뉴턴 운동 법칙

1) 관성 (뉴턴 운동 제1법칙)

- 물체가 자신의 운동상태를 계속 유지하려는 성질

- 질량이 클수록 운동상태를 변화시키기 어려우며 관성이 크다 

- 예: 달리던 버스가 갑자기 멈추면 승객들이 앞으로 넘어진다 

- 물체에 작용하는 알짜힘이 0

- 정지해 있는 물체는 계속 정지해있고 운동하는 물체는 계속 등속직선운동을 한다 

 

2) 가속도 법칙 (뉴턴 운동 제2법칙)

- F = ma

- 가속도는 물체에 작용하는 알짜힘에 비례하고 질량에 반비례한다

- 가속도 방향은 작용하는 알짜힘 방향과 같다

 

3) 작용반작용 법칙 (뉴턴 운동 제3법칙)

 - 힘은 두 물체 사이의 상호작용으로 항상 쌍으로 작용한다 

- 두 힘의 크기는 같고 방향은 반대이다 

 

 

 

그림 참고: 수능특강 물리학1, 2