물리 1) 뉴턴 운동 법칙 (1)

ⓐ 힘

힘 : 물체의 모양이나 운동 상태를 변화시키는 원인.

힘의 단위 : N(뉴턴), kgf(킬로그램힘) => 1kgf ≒ 9.8 N

알짜힘(합력) : 물체에 여러 힘이 작용할 때 모든 힘을 합한 것.

두 힘의 합성과 알짜힘

1) 같은 방향으로 두 힘이 작용할 때.

F1 + F2 = F3

알짜힘의 크기 : 두 힘의 합

알짜힘의 방향 : 두 힘의 방향

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2) 반대 방향으로 두 힘이 작용할 때.

F = F1-F2 (F1>F2)

알짜힘의 크기 : 두 힘의 차

알짜힘의 방향 : 큰 힘의 방향

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3) 두 힘의 평형

F = 0

알짜힘의 크기 = 0

두 힘 F1, F2는 힘의 평형 관계.

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plus 1. 힘의 3요소

힘은 힘의 3요소(힘의 크기, 힘의 방향, 힘의 작용점)로 나타냄.

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plus 2. 두 힘의 평형 조건

1. 두 힘의 크기 동일.

2. 두 힘의 방향 반대.

3. 두 힘 => 일적선상에서 작용해야 함.

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ⓑ 알짜힘과 운동의 관계

물체의 운동 상태 변화 => 알짜힘에 의해 결정.

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1. 운동 방향과 같은 방향으로 힘을 받을 때.

=> 속력이 빨라짐.

2. 운동 방향과 반대 방향으로 힘을 받을 때.

=> 속력이 느려짐.

3. 운동 방향에 수직으로 힘을 받을 때.

=> 속력은 변함 X. 운동 방향만 변함.

4. 운동 방향에 비스듬히 힘을 받을 때.

=> 속력과 운동 방향이 모두 변함.

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(중요 개념)

뉴턴 운동 제1법칙

ⓐ 관성

관성 : 물체가 원래의 운동 상태를 유지하려는 성질.

관성의 크기 : 질량이 클수록 관성이 큼

ex) 질량이 큰 기차는 자동차보다 정지시키거나 출발시키는 데 더 큰 힘이 듦.

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정지 관성 : 정지 상태인 물체 => 계속 정지해 있으려고 함.

ex) 정지해 있던 버스가 갑자기 출발 시 승객이 뒤로 넘어짐.

종이 위 동전을 놓고 종이를 퉁기면 종이는 날아가고 동전은 컵 속에 떨어짐.

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운동 관성 : 운동하는 물체 => 운동 상태를 계속 유지하려 함.

ex) 달리던 버스가 갑자기 정지하면 승객이 앞으로 넘어짐.

달리던 사람이 돌부리에 걸려 앞으로 넘어짐.

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뉴턴 운동 제 1법칙 : 물체에 작용하는 알짜힘이 0 = 물체 운동 상태는 변하지 X.

=> 물체에 작용하는 알짜힘이 0이면 정지해 있던 물체는 계속 정지, 운동하던 물체는 계속 등속 직선 운동을 함.

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plus 1. 갈릴레이의 사고 실험.

가정 : 마찰, 공기 저항 없음.

결론 : 운동하는 물체에 힘이 작용하지 않으면 물체는 계속 등속 직선 운동을 할 것임.

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뉴턴 운동 제 2,3법칙은 다음 시간에 계속됩니다.

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이상 물리학 세 번째 시간 끝.