배우는 이유
| 흥미적
이유
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출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)
- 권투에서 잽보다 훅이 더 센 이유는?
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| 직업적
이유
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| 학문적
이유
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| 너희들은?
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- 도르래의 원리를 이용하면 무거운 물체를 가볍게 들 수 있는 사례(이동거리가 늘어나지만)처럼 오늘 배운 내용으로 일을 수행하는데에 유리한 방식으로 처리할 수 있기 때문입니다.
- 오늘 배운 내용은 실생활과 밀접한 연관이 있고 역학의 기초가 되기때문에 배워야 하고 동생들이나 다른 친구들도 배워야 한다.
- 우리 주변의 모든 움직임은 힘의 원리로 설명되기 때문에, 이를 배우면 세상이 어떻게 움직이는지 논리적으로 이해하고 예측할 수 있는 눈을 갖게 되기 때문입니다.
- 힘과 운동에 관한 내용을 배워야 하는 이유는 앞으로 배워야 하는 더 어렵고 복잡한 원리를 이해하기 위한 기본적인 바탕이 되고 물리 문제를 풀 때도 오늘 배운 내용을 활용해서 풀 수 있기 때문이다.
- 운동에 대해 배워야 지구과학 화학 생명과학등 다양한 과목에 대해 잘 이해할 수 있고 더 나아가 운동을 할때도 각도나 힘을 계산하여 정확하게 던지거나 하여 쉽게 이길 수 있다.
- 배우지 않아도 될 것 같다. 실제로의 일상생활 속에서는 필요하지 않은 지식들이고 굳이 학문에 뜻이 있는 게 아니라면 알지 않아도 괜찮을 것 같다.
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| 배워야 할 것
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- 여러가지 힘의 종류와 활용방법을 알고, 유용한 방향으로 활용하는 법을 익히는 것 입니다.
- 오늘 배워야 할 핵심 내용은 운동마찰력과 정지마찰력이다.
- 뉴턴의 운동 법칙을 바탕으로 힘의 정의를 이해하고, 우리 주변에서 발생하는 다양한 힘들의 상호작용과 그에 따른 물체의 운동 변화를 파악하는 것입니다.
- F=ma 공식을 무조건 알아야 한다고 생각한다.
- 전체 물체의 운동량이 보존된다.
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도입
학습
영상
수업요약
핵심개념
전개질문
- 수업에서 설명한 것 외에 '일'을 적용해 탐구할 수 있는 것은 무엇이 있을까?
도착질문
- 역학적 에너지가 음수가 될 수 있을까?
생각해볼 만한 질문
학생들의 질문
상위개념
별로인 질문
해결하지 못한 질문
코멘트
더 나아가기
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들을 위하여.
수업 후, 흥미로운 것
시간이 남을 때에만 보세요~
답
권투에서 잽보다 훅이 더 센 이유 (피드백)
| 학생 답변 |
교사 코멘트
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- 잽보다 훅의 이동거리가 더 많아 일의 양이 많기 때문이다.
- 잽보다 훅이 주먹의 이동거리가 길어서 W=F*s이므로 s가 길어서 주먹에 더 많은 일을 하게 된다.
- 힘과 이동거리의 곱인 일이 더 크기 때문이다. 훅은 팔을 크게 회전시키며 더 긴 거리 동안 힘을 가하므로 이동거리가 커져 더 큰 일을 하게 되고, 그만큼 더 큰 에너지를 전달한다.
- 잽은 목표 지점까지 직선거리로 이동하지만 훅은 같은 목표 지점까지 곡선으로 이동하기 때문에 훅은 잽보다 더 긴 거리를 이동한다. 여기서 일은 힘과 이동거리의 곱이기 때문에 같은 힘의 크기로 주먹을 지른다는 가정하에 훅이 잽보다 일의 양이 더 크다. 그러므로 운동에너지가 훅이 더 크기 때문에 잽보다 훅이 더 쎄다.
- 힘이 작용하는 거리가 더 커서 W=Fs에서 s값이 커져서 W도 증가하기 때문입니다.
- 일은 힘과 이동거리에 비례하는데 이동거리가 훅이 더 길기에 더 많은 일을 할 수 있어 훅이 더 세다.
- 더 긴 거리 동안 일을 해 에너지가 크다 ||
✔ W = F·s (일-에너지) 관점에서 가장 핵심적인 정답
→ 이동거리 증가 → 일 증가 → 운동에너지 증가
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- 힘을 가하는 시간이 길어져서 운동량이 증가하고 충격량이 증가한다
- 타격하는 시간이 훅이 잽보다 더 길어서 충격량이 크다.
- 훅은 잽보다 타격물체에 힘을 가하는 시간이 길어져서 충격력이 더 커지므로 더 쎄다.
- 시간이 더 길다! 충격량이 더 커짐
- 힘을 받는 시간이 길어져서 충격량이 커지기 때문 입니다.
- 충격량 공식이 I= Ft인데, 힘은 동일하므로 힘을 가하는 시간을 늘려주면 충격량이 늘어나기 때문이다 ||
✔ 충격량(I = F·t) 개념을 잘 이해한 답변
→ 작용 시간이 길어질수록 운동량 변화 증가
※ 실제로는 힘도 함께 변할 수 있음
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- 회전팔이 길어서 돌림힘이 커지기 때문에 훅이 더 세다.
- 훅은 돌림힘이 더 크기 때문에 작용하는 힘이 더 세다.
- 훅은 돌림힘을 더 크게 해서 잽보다 훅이 더 세다.
- 훅을 날릴 때는 팔을 돌리면서 때려서 돌림힘이 사용되기 때문이다
- 중심을 기준으로 돌림힘이 작용해 에너지가 더 커져서 일까요
- 돌림힘은 힘의 크기와 회전축에서 작용점까지의 수직 거리의 곱이다. 훅은 하체, 허리 회전력을 팔의 곡선 궤도로 그대로 전달합니다. 잽처럼 팔을 뻗으면 이 토크가 45도 비틀려 에너지가 손실되지만, 훅은 회전축(어깨나 몸통)을 활용해 토크를 최대화해 타격력이 증폭된다. ||
✔ 회전 운동(토크) 개념 적용
→ τ = r×F, 반지름 증가 → 회전 효과 증가 → 타격 속도 증가
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- 훅은 잽보다 체중이 많이 실리기 때문이다.
- 젭은 체중을 담아서 치지 않고 훅은 체중을 실어서 치기에 충격량이 증가해서
- 주먹과 팔만 이용하는 잽과 달리 훅에서는 상체를 이용한 더 큰 질량이 참여해 1/2mv^2가 커져서 파과력이 크다.
- 잽은 팔과 약간의 어깨정도만 사용하지만 훅은 몸 전체를 사용하기 때문에 질량을 많이 실을 수 있기 때문이고 가속하는 거리가 길어지기 때문에 세다.
- 잽보다 훅이 체중을 더 많이 사용해서 상대를 타격하기 때문에 더 큰운동에너지로 상대를 타격할수 있다 또한 가속을 하는 구간이 길기때문에 더 강하게 타격할수 있다. ||
✔ 질량(체중) + 전신 사용
→ 유효 질량 증가 → 운동량(p=mv), 운동에너지 증가
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사실, 무게를 더 싣는다는 것은 힘도... 더 많이 들어가긴 하죠 ㅎㅎ
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- 무언가가 더 세다는 것을 에너지의 관점에서 보면, 운동에너지는 물체의 질량과 속도의 제곱의 곱에 1/2을 한 값과 같다. 그런데 보통 잽보다 훅이 더 빠르기 때문에 훅의 운동에너지가 더 크다.
- 운동에너지 관점으로 보면 힘이 들어가는 거리가 길기 때문, 훅의 반경범위는 허리 옆에서 부터 골반을 틀면서 타격을 한다. 그에 비해 잽은 팔꿈치를 피면서 생기는회전만으로 공격한다. 물론 다리도 ||
✔ 운동에너지 관점 적용
→ 질량과 속도의 증가가 핵심
※ “항상 더 빠르다”는 부분은 상황에 따라 다름
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❌ 오개념
→ 힘이 아니라 “일(에너지)”이 이동거리와 관련됨
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| 잽은 직선으로 짧지만 훅은 몸을 회전시키며 이동거리가 길어진다. 그래서 일-운동에너지 정리에 따라 일의 양이 커져서 운동에너지가 한번에 작용하여 더 강하다.
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약간의 오개념. 운동에너지가 한번에 작용한다..는 건 좀 이상해;;
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| 원투훅!관중들은 나이스~~
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별로인 답변들 모음.
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생기부 기록 예시
각주
