운동 법칙과 에너지 보존을 함께 적용합니다.
고1 수준에 맞춰 이 단원에서 꼭 알아야 할 내용을 정리했어요.
운동량은 질량 × 속도이고, 물체가 받은 충격량(힘 × 시간)만큼 운동량이 변해요.
같은 운동량 변화라도 충돌 시간이 길면 받는 평균 힘이 작아져요.
외력이 작용하지 않으면 물체들의 운동량의 합은 보존돼요.
두 물체가 주고받는 힘은 크기가 같고 방향이 반대예요(작용 반작용 법칙).
질량 0.15 kg인 야구공이 40 m/s로 날아와 글러브에 잡혀 멈췄어요. 멈추는 데 0.05 s가 걸릴 때와 0.2 s가 걸릴 때, 글러브가 받는 평균 힘은 각각 얼마일까요?
답0.05 s일 때 120 N, 0.2 s일 때 30 N(충돌 시간이 4배 길면 힘은 1/4)
질량 2 kg인 수레가 3 m/s로 달려와 정지해 있던 질량 1 kg인 수레와 충돌한 뒤 한 덩어리로 붙어 움직였어요. 충돌 뒤 속력은 얼마일까요? (마찰 무시)
답처음 수레가 달리던 방향으로 2 m/s
높은 곳에서 뛰어내릴 때 무릎을 굽히면 멈추는 데 걸리는 시간이 길어져 다리가 받는 평균 힘이 줄어요.
수학적 모형과 불확실성을 고려해 과학적 주장을 논증합니다.
배운 개념이 주변에서 실제로 맞는지 관찰하고, 핵심 용어로 설명해 보세요.
떨어지는 공의 슬로 모션 영상에서 시간에 따른 낙하 거리를 측정해 속력이 일정하게 증가함을 확인한다.
같은 높이에서 떨어진 달걀이 쿠션 위와 딱딱한 바닥에서 받는 힘이 다른 까닭을 충돌 시간으로 설명한다(영상이나 모형으로 확인한다).
에어백·헬멧·번지 점프 줄이 충돌 시간을 늘려 충격력을 줄이는 원리를 충격량으로 정리한다.
이 사이트가 정한 단원별 학습 목표예요. 국가 교육과정의 공식 성취기준이 아니에요.
자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 중력과 운동 법칙으로 설명할 수 있다.
충격량과 운동량의 관계로 충돌 안전장치의 원리를 설명할 수 있다.
바꾼 조건: 충돌 시간을 짧게 한 단계(0.4·0.2·0.1·0.05 s, 운동량 변화 같음) · 측정한 값: 받는 평균 힘 (N)
| 충돌 시간을 짧게 한 단계(0.4·0.2·0.1·0.05 s, 운동량 변화 같음) | 받는 평균 힘 (N) |
|---|---|
| 조건 1 | 200 |
| 조건 2 | 400 |
| 조건 3 | 800 |
| 조건 4 | 1600 |
에어백은 어떻게 부딪칠 때 받는 힘을 줄일까요?
‘힘과 운동’ 핵심 단원: 힘, 질량, 가속도의 관계를 예측하고 움직이는 모델로 확인합니다.
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