[알라딘서재]과학탐구보고서 느낀점 : 관성의법칙

과학탐구보고서 느낀점 : 관성의법칙 - 생활속 관성의 원리 (등록)ｌ마이리스트

주승현 () l 2015-08-29 12:04

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과학탐구보고서 느낀점 : 관성의법칙 - 생활속 관성의 원리 (등록)

관성의법칙(과학탐구) , 관성의법칙

1. 연구 주제

생활 속의 관성의 원리

2. 연구동기

얼마 전 동생과 함께 집에 가려고 버스를 탔는데 한참 빠른 속도로 달리던 버스가 신호등 앞에서 갑자기 멈추는 바람에 동생과 나를 비롯한 버스 안에 있던 사람들이 모두 한꺼번에 몸이 앞으로 쏠려 넘어질 뻔했다.
얼마 후 신호가 바뀌고 버스가 다시 출발했는데 이번에는 사람들의 몸이 뒤로 쏠려서 또 한번 넘어질 뻔했다.
왜 몸이 버스의 움직임과 반대방향으로 움직여서 이와 같은 현상이 일어나는지 자세히 알아보고 싶어서 시작하게 되었다.

3. 연구절차

*연구기간

2005년 8월 1일 ~2005년 8월 8일

*연구방법

준비물

컵, 50원, 500원 동전 각각 1개씩, 신문지, 연습장, 두꺼운 도화지, 책받침, 체중계, 망치

연구방법

1) 백과사전과 고등학교 과학 참고서를 통하여 위의 현상을 설명할 수 있는 과학적 원리 를 탐구한다.

2) 준비물을 가지고 실험을 수행한다.

3) 그 밖에 실생활에 적용되는 원리들을 더 찾아보고 이 또한 실험을 통하여 과학적으로 증명하여 본다.

4. 연구내용

1) 관성의 법칙에 대하여 알아본다.

백과사전과 참고서를 통하여 버스 안에서 몸이 버스의 움직임과 반대 방향으로 움직이는 것은 일반적으로 물리학에서는 “뉴턴 제 1법칙”으로 일컬어지는 “관성의 법칙” 때문 이라는 것을 알게 되었다.
즉, 관성의 법칙이란 물체에 외부의 다른 힘이 작용하지 않는 한 물체는 현재의 운동 상태를 계속 유지하려는 성질로서 정지하고 있는 물체는 계속 같은 속도로 운동을 계속하려는 성질을 말한다.

가. 관성의 법칙을 이용하여 버스 안에서의 운동을 설명해보면 버스가 달리고 있는 동안에는 버스와 몸이 같은 힘을 받아서 같은 방향으로 움직이고 있었지만 버스가 갑자기 멈추게 되면 우리의 몸은 계속해서 운동하려는 힘 즉 관성력에 의해서 계속 앞으로 나아가려고 하기 때문에 몸이 앞으로 쏠리게 되고, 정지해 있던 버스가 갑자기 출발할 때도 정지상태에 있던 우리 몸은 계속해서 정지해 있으려하는 관성의 영향을 받아서 몸이 뒤로 쏠리게 되는 것이다.

2. 실험(1)

컵 위에 두꺼운 종이를 올려놓고 그 위에 동전을 놓은 다음 종이만 갑자기 잡아당기면 동전은 어떻게 될까

실험 (1) - 1

만약 종이의 두께를 달리해서 실험한대해도 결과는 같을까 (단, 동전은 동일)

이를 위한 실험으로 다음과 같이 두께가 각기 다른 세 종류의 종이를 준비하여 같은 실험을 해보았다.

실험 (1) - 2

동전의 종류를 달리해서 실험한다 해도 결과는 같을까 (단, 종이는 동일)

3) 실험 (2)

운동하고 있는 엘리베이터 안에서 체중의 변화를 통해서 관성의 법칙을 설명해 보자.

1) 정지해 잇는 엘리베이터 안에 체중계를 놓고 그 위에 서서 몸무게를 측정해 본다.

결과 - 정지 상태일 때 몸무게 :50kg

2) 1층에서 5층까지 상승 운동하는 동안 몸무게의 변화

결과 - 출발 시 2kg 증가 후 한층 정도 움직인 후 재 위치로 돌아옴.

3) 5층에서 1층까지 하강 운동하는 동안 몸무게의 변화

결과 - 출발 시 2kg 감소 후 한층 정도 움직인 후 재 위치로 돌아옴

5. 연구 결과 및 분석

실험(1)

▶ 결과 : 종이만 빠지고 동전은 컵 속으로 떨어진다.

▶ 이유 : 원래 동전과 종이는 둘 다 ‘정지’상태였는데 종이에만 힘을 가해 종이는 ‘운동’상태가 되어 힘을 가하는 쪽으로 당겨지지만 동전에는 아무런 힘도 가해지지 않았으므로 동전에는 정지상태를 그대로 유지하려는 “관성력”이 작용하여 컵 속으로 그대로 떨어지게 되는 것이다.

실험 (1) - 1

a. 신문지

실시횟수

1회

2회

3회

결과

동전 컵 밖으로 떨어짐

동전 컵 안으로 떨어짐

동전 컵 안으로 떨어짐

b. 연습장 두께의 종이

실시횟수

1회

2회

3회

결과

동전 컵 안으로 떨어짐

동전 컵 안으로 떨어짐

동전 컵 안으로 떨어짐

c. 두꺼운 도화지

실시횟수

1회

2회

3회

결과

동전 컵 안으로 떨어짐

동전 컵 안으로 떨어짐

동전 컵 안으로 떨어짐

분석 : 종이이외에도 책받침이나 플라스틱 파일 등을 이용해 실험해 본 결과 도화지나 책 받침과 같이 두껍고 무거운 재질을 사용한 경우에는 위에서 설명한 관성의 법칙이 적용되었으나 신문지나 연습장 등 얇고 가벼운 재질을 사용한 경우에는 .. (등록)

..... (중략:첨부파일 클릭 바랍니다)

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