예제 1경사각 30°인 마찰 없는 빗면에서 수레를 가만히 놓았어요. 수레의 가속도와 2 s 뒤의 속력, 2 s 동안 이동한 거리는 얼마일까요? (g = 9.8 m/s²)
- 1빗면 방향 가속도: a = g sin θ = 9.8 m/s² × sin 30° = 9.8 × 0.5 = 4.9 m/s²
- 2등가속도 운동이므로 2 s 뒤 속력: v = a t = 4.9 m/s² × 2 s = 9.8 m/s
- 3이동 거리: s = ½ a t² = ½ × 4.9 m/s² × (2 s)² = 9.8 m
답가속도 4.9 m/s², 2 s 뒤 속력 9.8 m/s, 이동 거리 9.8 m
예제 2높이 19.6 m인 곳에서 공을 수평 방향으로 10 m/s로 던졌어요. 공이 땅에 닿을 때까지 걸리는 시간과 수평 거리는 얼마일까요? (g = 9.8 m/s², 공기 저항 무시)
- 1운동을 수평 방향(등속)과 연직 방향(등가속도, 처음 연직 속도 0)으로 나누어요.
- 2연직 방향: 19.6 m = ½ × 9.8 m/s² × t² 이므로 t² = 4 s², t = 2 s
- 3수평 방향: 거리 = 10 m/s × 2 s = 20 m
- 4떨어지는 시간은 수평 속도와 관계없어, 같은 높이에서 그냥 떨어뜨린 공도 2 s 만에 닿아요.
답2 s 뒤 땅에 닿고, 수평 거리는 20 m