[물리학] 운동과 에너지 정리

1. 운동과 속력

그림 1. 이동거리와 변위
위치는 기준점과 방향, 거리를 함께 나타낸다. 이에 운동은 물체의 위치가 시간에 따라 변하는 현상으로 물체에 힘을 가하면 위치가 바뀌는데 우리는 이 물체가 운동했다고 말한다. 물체가 운동하면서 실제 이동한 총거리를 이동 거리라고 하며 물체가 이동한 두 지점 사이의 최단 거리를 속력이라고 한다. 그리고 변위를 걸린 시간으로 나눈 것을 속도라고 하며 물체가 이동한 전체 거리를 걸린 시간으로 나눈 것을 평균 속력(average velocity)이라고 한다.

2. 자유낙하운동

그림 2. 골프공과 탁구공의 자유낙하운동
자유낙하운동은 공중에 정지해 있던 물체가 중력을 받아 아래로 떨어지는 운동을 말한다. 물체가 자유낙하운동을 할 때 운동방향은 지구 중심 방향이다. 물체가 자유낙하운동을 할 때 중력 가속도의 작용으로 속력이 일정하게 증가한다. 질량이 다른 물체도 물체의 크기나 질량과 관계없이 시간에 따른 속력 변화는 일정하다. 이는 크기와 질량이 다른 물체가 낙하할 때 지면에 동시에 도달한다는 것을 뜻한다. 반면, 깃털과 골프공이 낙하할 때는 골프공이 깃털보다 더욱 빨리 지면에 도달하는데 이…