자유낙하운동

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Sam (토론 | 기여)님의 2021년 3월 10일 (수) 09:46 판 (→‎답)
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배우는 이유

흥미적

이유

이전시간엔 속력이 변하지 않는 운동에 대해 배웠는데, 속력이 변하면 어떻게 될까? 속력의 변화는 어떻게 표현할까?

무거운 물체와 가벼운 물체. 높은 곳에서 던지면 어떤 게 먼저 떨어질까?

출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)

  1. 무거운 물체와 가벼운 물체. 높은 곳에서 던지면 어떤 게 먼저 떨어질까?
직업적

이유

  • 물체의 속도와 그 물체에 가해지는 가속도를 알면 일정한 시간 후의 위치를 예상할 수 있다.
  • 자유낙하하는 물체의 운동을 분석할 수 있다.
  • 행성 뒤에 가려진, 중력의 영향을 받는 우주선의 위치를 예측하는 등 운동하는 물체의 예상위치를 알아낼 수 있다.
학문적

이유

모든 물체는 한 자리에 있지 않는다. 추진력이나 마찰력을 받아 속도가 커지거나 줄어든다. 이런 속도의 변화를 가속도라고 하는데, 자유낙하운동은 가속도가 일정한, 가장 간단한 가속 운동이다.

이후의 모든 가속운동을 다루기 위한 기초이다.

도입

수학적인 사고가 필요하기에 많은 사람들이 어려워합니다.


학습

실험영상

내용 영상
자유낙하운동의 분석 https://cls3.edunet.net/play/view.do?e=UZuDR4pf3&n=0
우주에서 질량이 다른 물체를 동시에 떨어뜨릴 때 https://cls3.edunet.net/play/view.do?e=oVJ4Y4CYI&n=0


수업요약

개념 설명
가속도 속력이 얼마나 빠르게 변하는지 나타내는 물리량.

속력변화/시간

단위는 등이 쓰인다.

그래프 등가속도운동의 그래프는 다음과 같은 형태다.

yShOlmA.png

같은 질량의 무게를 낙하시킬 때 물체가 무겁든 가볍든 공기저항이 없다면 가속도는 인데, 이를 중력가속도라 부른다.

질량이 다른 물체가 동시에 떨어질 수 있는 것은, 중력이 질량에 비례하기 때문이다. 중력=9.8*질량

수업 후, 흥미로운 것

시간이 남을 때에만 보세요~(없음)


전개질문

  1. 떨어뜨린 물체가 가속되는 이유는 무엇인가?
  2. 질량이 5kg인 물체의 중력의 크기는?(2반 조성민의 문제)

도착질문

  1. 지구와 달에서 물체의 낙하속력이 다른 이유는 무엇인가?


학생들의 질문

분류하지 않은 질문

분류 질문 대답
개념 떨어뜨린 물체가 가속하는 이유는 무엇입니까??? 중력의 영향으로, 힘을 받아서 가속하는거죠!
호기심 자유낙하에서 출발 속도를 빠르게 던지면 속도가 줄어드나요 빨라지나요? 공기저항과 중력의 크기가 같아지면 등속운동을 하게 되서 최종 속도는 어차피 같겠지만.. 더 빠르게 낙하할 수 있죠!
달과 지구의 중력은 얼마나 차이가 나나요. 달이 지구의 1/6 정도라고 해요~
우주에서 지구에 대한 정지궤도로 물체를 던진다면 달처럼 계속하여 지구를 중심으로 돌까요?

그리고 만약 질량이 달라도 속력은 같을 까요?

네, 달도 지구의 위성이잖아요? 인공적으로 만든 위성도 위치와 속도만 제대로 잡아주면 달처럼 돌아요~

중력가속도는 어떤 물체에서든 같기 때문에 질량이 달라도 가속도는 같답니다~

만약, 질량에 따라 속력이 다르다면.. 우주정거장은 무거워서 속력이 빠른데, 사람은 가벼워서 속력이 느려.. 다들 벽에 부딪혀 죽지 않을까요?

헛소리 시험범위가 어디까지인가요? 오리엔테이션에서 말했어요;
잠은 잘 자셨나요? 이런거 안물어보면 좋겠는데.. 요새 잠을 늦게 잤어요; 위키의 데이터를 담아둔 DB를 건들다가 계속 망가뜨려서요;;

더 나아가기

교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~


보기 전에 먼저 생각해보세요~

무거운 물체와 가벼운 물체. 높은 곳에서 던지면 어떤 게 먼저 떨어질까?
답변 선생님코멘트
무거운 물체 보통 무거운 물체가 먼저 떨어진다고 생각하기 쉬워요~

같은 물체를 줄로 묶었다고 생각해 봅시다. 그러면 줄로 묶어 탄생한 새로운 물체는 기존 물체보다 무거워졌죠. 줄로 묶은 물체가 물로 묶기 전보다 빨리 떨어질까요??

동시에 떨어진다. 이 말은 사실 진공상태에서만 맞는 말이에요. 공기저항이 없다면 모든 물체가 동시에 떨어집니다.
동시에 떨어진다 (이때 동시에 떨어지는 이유는 중력가속도는 질량에 비례하기 때문이다) 중력가속도가 질량에 비례한다기보단 중력이 질량에 비례해 중력가속도는 모든 물체에서 같아요!
진공 : 동시에 떨어진다.

진공 X : 공기 저항을 상대적으로 적게 받는 것이 빨리 떨어진다.

적절한 답이네요.
떨어뜨린 물체가 가속하는 이유는 무엇인가?
답변 선생님코멘트
중력가속으로 인한 가속 9.8m/s제곱 때문에.

가속하는 방향으로 중력의 힘을 받기 때문이다.

네 중력으로 인해 힘을 받기 때문이죠. 힘을 받으면 물체는 가속한다고 1학년 때 배웠습니다~
공기의 힘을 받기 때문에 공기의 힘을 받으면 오히려 가속이 방해되지 않을까요?
지구와 달에서 물체의 낙하속력이 다른 이유는 무엇인가?
답변 선생님코멘트
달로가면 진공상태가 되기때문

달에는 공기저항이 없어서

진공상태가 되면 공기저항이 없기 때문에 더 빨리 떨어져야 하는데, 달에선 늦게 떨어지잖아요? ㅎㅎㅎ 왜 달에선 느리게 떨어질까요?
중력의 크기가 달라서 인가요?

중력이 달라서이다.

네, 중력의 크기가 다르기 때문에 그렇습니다~
지구보다 달의 질량이 작아서 중력이 작게 작용하기 때문이다. 네, 행성의 질량에 따라 행성 위에서의 중력의 크기가 달라집니다.
지구에는 중력이 있기때문에

지구에는 중력이라는것이 있지만 달은 무중력이기 때문이다

달에도 중력은 있어요~