2. why? 물리

Why? 물리 - 2판 ㅣ Why? 초등과학학습만화 17
조영선 지음, 이영호 그림, 김제완 감수 / 예림당 / 2005년 8월

이번에는 2학기 중간고사 과학 시험범위에 들어가는 힘에 관한 것이나 내가 관심있던 내용들을 이 글로 정리해보려고 한다. 내가 이 글로 설명할 것을 정리해본다면 힘, 운동, 속력, 중력, 관성, 마찰력으로 정리할 수 있을 것이다.

(1) 힘이란 정지하고 있는 물체를 움직이거나, 움직이는 물체의 속도나 운동 방향을 바꾸고 형태를 변형시키는 원인을 뜻한다. 따라서 힘은 질량, 길이, 온도, 시간 등과 같이 크기만 갖는 물리량이 아니라 속도, 운동량, 전기장, 자기장과 같이 크기와 방향성을 함께 갖은 물리량이다. 같은 에너지로 서로 다른 뱡향에서 물체를 밀어을 때 민 방향에 따라 물체의 위치는 달라진다. 예를 들어서 떨어지는 공으로 공중에서 밀었을 대도 어는 방향에서 밀었는가에 따라 공의 운동 방향은 달라진다. 그렇다면 응용해서 방향성을 가진 물리량을 벡터, 크기만 가진 물리량을 스칼라 라고 한다. 그렇다면 힘을 어떤 것에 속할까? 힘은 벡터에 속할 것이다. 아니 속한다.

(2) 운동이란 물체의 위치가 시간에 따라 변하는 것을 말한다. 또한 속력은 이동 거리를 시간으로 나누면 된다.  수학 공식으로 풀자면 속력 = 거리  이다.

                                                시간

이 수학 공식이 1학기 기밀 때 나온 공식이었다는 확실히 수학과 과학은 연결되어있는 것이 분명하다. 원래 알고 있었지만 경험을 하니 왠지 슬프지는 느낌이다. 이 글과는 관련은 없지만 수학은 그렇게 많은 흥미를 갖고 있지 않기 때문이다.

(3) 중력이란 지구의 만유인력과 자전에 의한 원심력을 합한 힘이다. 지표 근처의 물체를 연직 아래 방향으로 당기는 힘이다. 만유인력을 중력이라고 할 때도 있다. 이 중력이라는 것은 1665년 뉴턴은 사과가 땅으로 떨어지는 모습으로 보고, 질량이 있는 물체끼리는 서로 잡아당기는 힘이 작용한다는 것을 발견했다. 이것이 만유 인력의 법칙이라고 볼 수 있다.

이 책에서 킬로그램중(kgf)라는 무게의 단위를 볼 수 있는데 질량 1kg의 물체에 작용하는 표준 중력의 크기를 1킬로그램중으로 한다. 하지만 무게는 지구를 기준으로 잰 것이므로 만약 다른 행성이나 위성에서 모게를 잰다면 달라진다. 예를 들어서 달의 중력는 지구의 6분의 1정도 되기 때문에 만약 어떤 사람이 60kg이 나간다면 달에 가서는 10kg이 나간다고 봐야한다.

그 곳에서 나도 몸무게가 적게 나간다면 나도 그 곳으로 가고 싶다.

(4) 관성은 움직이던 물체가 게속 그 움직임을 우지하고자 하는 성질을 말한다. 그래서 버스가 갑자기 멈추려 할 때 비행기와 같은 속도로 가고 있던 사람은 계속 앞으로 나아가려는 성질 때문에 몸이 앞으로 쏠린다. 또한 버스가 멈춰 있다 갑자기 발라질 때 사람은 계속 멈춰 있으려는 성질 때문에 몸이 뒤로 젖혀진다.

(5) 마찰력이란 움직임을 유지하려는 물체를 움직이지 못하게 방해하는 힘이다. 사람이 물체를 끌어당기기 위해 힘을 주면 마찰력도 함께 커지다가 어느 순간 물체가 움직이게 된다. 이 순간을 최대 정지 마찰력이라고 한다. 그 후에는 일정한 운동 마찰력만 작용한다. 최대 정지 마찰력은 물체가 움직이기 시작하는 순간의 마찰력을 말한다. 하지만 운동 마찰력보다 최대 정지 마찰력이 더 세다.

이렇게 해서 이번 글도 끝이 났다. 시험범위도 하고 즐겁게 책도 읽을 수 있게 되었다. 오늘만큼은 지식인이 남부럽지 않다.