중3 과학에서 일 (2)- 중력에 대한 일

안녕하세요^^

오늘 과학에서 일에 대해서 포스팅했는데, 물체를 미는 일 즉, 마찰력에 대한 일에서만 포스팅을 해서, 중력에 대한 일을 안 적어서 이렇게 급하게 포스팅합니다.

 

과학에서 일은 물체에 힘을 가할 때 힘을 가한 방향으로 이동했을 때 일이라고 했잖아요. 미는 것 말고 다른 것 없을까요? 우리가 물체를 들어 올리는 경우도 과학에서 일입니다. 물체를 들어 올릴 때 힘을 줘야 하고, 힘을 주면 물체는 힘을 준 방향으로 올라가죠. 따라서 들어올릴 때도 일로 봅니다.

힘을 준 방향으로 이동했으므로 일 - 네이버 참조

그럼 일을 어떻게 구할까요? 일 = 물체에 가한 힘 X 물체가 이동한 거리 이잖아요. 중력에 대한 일에서 힘은 물체의 무게가 됩니다. 왜? 내가 물체를 들기 위해서는 최소한 물체의 무게만큼의 힘을 줘야 하니까요, 두 번째 이동거리는 물체가 올라간 높이입니다. 따라서 그림에서 책의 무게가 10N이고, 책이 올라간 높이가 1m라면 일은 10N X 1m = 10J이다. 또는 힘은 무게이니 무게는 질량 X 중력가속도(9.8로 계산함. 중학교에서는)로 계산하는 식도 있다.

물체를 들어올릴 때 일 - 네이버 참조

여기서 중요한 것은 물체가 올라간 높이인데, 기준면이라는 것이다. 일반적으로 기준면은 지면이 되는데, 기준면이 다르면 높이가 달라진다.

모 중학교 기출문제

5kg의 물체가 옥상에 있다. 기준면이 지면이면 물체의 높이는 지면에서 옥상까지 높이가 되므로 5m가 되지만, 베란다를 기준면이 되면 물체의 높이는 베란다에서 옥상까지 높이이므로 2m가 된다. 이처럼 기준면에 따라서 물체의 높이가 달라지는 것 중요하게 생각하고 풀었으면 좋겠다. 

 

이해가 되었으면 하네요^^ 오늘은 일에 대해서 이론을 봤고, 다음에는 일률 또는 에너지에 대한 포스팅 하도록 할게요^^

수고하셨고, 감사합니다.^^