중3 과학에서 일이란???

안녕하세요^^

23년이 시작한 지 이제 삼일이 되었네요^^

작심삼일이란 말이 있잖아요~~ 1일에 세운 계획이 안되고 있다면, 오늘이 삼일째이니 다시 한번 마음을 잡고 시작했으면 합니다. 

 

오늘은 중3 물리 파트 중 과학에서 일에 대한 이론을 정리하고자 합니다.

우선 일이 뭘까요??

일이 일이죠~~ㅋㅋㅋ 제가 하는 모든 행동이 일이잖아요~~ 제가 지금 열심히 타자를 치는 것, 친구들과 열심히 운동하는 것, 노는 것, 공부하는 것 등등 모든 것이 일이에요~~ 즉, 일상생활에서 일은 인간의 정신적, 신체적 모든 활동이 일이라고 할 수 있습니다.

일상생활에서 일 (네이버 참조)

 

일상생활에서 일과 과학에서 일은 약간 달라요. 과학에서 일이 좁은 범위의 일이라고 생각하면 됩니다. 과학에서 일이란 어떤 물체에 힘을 가하면 물체는 힘을 가한 방향으로 이동을 해야만 일이라고 합니다. 

예를 들면 10N의 무게를 지닌 물체에 내가 5N의 힘을 오른쪽으로 줬더니 물체가 오른쪽으로 이동을 했다. 물체에 5N의 힘을 줬고, 물체는 힘을 준 방향(여기서 오른쪽이죠)으로 이동을 하므로 과학에서 일이라고 합니다. 이해가 되시나요???

과학에서 일 (네이버 참조)

 

그림에서 보는 것이 과학에서 일이죠~~

그럼, 일은 어떻게 구할까요? 우선 일의 단위는 J(줄)을 사용합니다. J은 일의 단위이기도 하지만, 에너지의 단위이기도 합니다. 일은 = 힘 X 이동거리 인데, 그림에서 여자분이 카트를 밀고 있죠? 카트를 밀 때 힘을 줘야 하겠죠? 카트를 밀 때 10N를 줬다. 그러면 힘은 10N이 됩니다. 그리고 카트를 밀어서 카트가 힘을 준 방향으로 이동하고 있죠? 이동거리는 힘을 줘서 이동한 거리가 돼요. 카트가 10m 이동했다면, 일= 힘(10N) X  이동거리(10m)= 100J이 됩니다. 이해가 되시나요? 

여기서 헷갈리는 것이 있는데, 바로 카트의 무게에요~ 가끔 내가 준 힘의 크기를 카트의 무게로 계산하는 경우가 있습니다. 그림에서 여자분이 밀고 있는 카트의 무게가 100N이라면 카트를 밀 때 주는 힘도 꼭 100N이어야 할까요? 아닙니다. 물체를 밀 때 주는 힘은 지면과 물체사이의 마찰력 때문에 발생합니다. 당연히, 물체가 무게가 많이 나가면 마찰력도 커지겠죠? 하지만, 마찰력이 물체의 무게와 같을 수도 있지만, 안 같을 수도 있어요. 예를 들면, 빙판길에서 물체를 밀 때와 모래사장에서 물체를 밀 때 어느 쪽이 더 쉬운 가요? 당연히 빙판길이죠. 같은 무게의 물체라도 내가 주는 힘은 지면과의 마찰력에 의해서 달라진다는 것 알고 갔으면 합니다. 

 

 

다시 정리를 하자면, 과학에서 말한 일은 물체에 힘을 주고, 물체가 힘을 준 방향대로 이동했을 때만 일이라는 것. 꼭 기억해주세요.

그런데, 과학에서 일이 0인 경우도 있습니다. 첫 번째, 이동거리가 0인 경우, 두 번째 힘이 0인 경우, 세 번째, 힘을 준 방향과 이동거리의 방향이 수직인 경우는 일이 0이에요^^ 첫 번째 이동거리가 0이다. 어떤 경우가 있을까요? 여러분 주변에 있는 벽을 밀어 보세요~~ 움직이나요? 안 움직이죠? 그럼 힘을 주었지만, 거리가 0이므로 일은 0이죠. 두 번째, 힘이 0이다. 솔직히 우리가 사는 곳에서는 거의 볼 수 없는데, 어떤 물체에 힘을 한 번 줬더니 계속 운동한다. 이런 경우예요. 우리가 사는 세상에서는 거의 불가능하겠죠? 마찰력이 0인 곳에서 가능한 일이죠. 힘이 0이면 많이 이동하다고 하더라도 일은 0이겠죠? 세 번째는 힘을 준 방향과 물체의 이동방향이 수직인 경우입니다. 

일이 0인 경우 (네이버 참조)

 

많이 보셨던 그림이죠?? 가방을 메고 또는 들고 이동하는 모습인데, 가방을 들려면 위로 힘을 주워야 하죠. 그리고 앞으로 이동하므로 힘의 방향과 이동방향이 수직이네요. 이런 경우도 일은 0입니다. 따라서 학교에 갈 때 가방을 메고 평지를 걸어서 가는 것은 과학에서 일이 아니라는 것.. (계단이나, 경사면을 올라가거나 내려갈 때는 일입니다. ㅋㅋㅋ)

좀 이해가 되었나요???

 

도움이 되었으면 합니다.^&^

 

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