중3 에너지와 일의 전환

안녕하세요^^

23년 시작한 지 엊그제 같은데 벌써 5일이네요~~

새해부터 전 다이나믹한 삶을 보내고 있네요 ㅋㅋㅋ 

다들 행복하게 보내세요^^

 

오늘은 에너지와 일의 전환에 대해서 간략하게 정리를 할게요^^

어제 위치에너지와 운동에너지에 대해서 이야기를 했습니다. 위치에너지는 높은 곳에 있는 물체가 가지는 에너지이고, 운동에너지는 운동하는 물체가 가지는 에너지이죠. 어제 이야기를 했으니 알고 계시죠?? ㅋㅋ 

에너지와 일은 전환이 됩니다. 전환 서로 변한다는 뜻이잖아요. 에너지가 일로 또는 일이 에너지로 이렇게 바뀐다는 것이에요. 예를 들면, 제가 물건을 선반 위에 놓으려고 물건을 들고 이동을 하면, 제가 물건에게 일을 했죠. 그리고 물건이 선반위에 놓으면 물건은 높은 곳에 있으니 위치에너지를 가지고 되요. 이해가 되세요?? 제가 물건에 일을 하면 제가 준 일이 에너지로 바뀐다는 것입니다. 그림을 보면서 이야기하죠.

에너지와 일의 전환-네이버 참조

책을 선반에 놓고 싶어요. 그러면, 책에 힘을 주고 이동을 해야겠죠? 그럼 전 책에 중력에 대한 일을 했습니다. 여기까지 이해가 되나요?? 책은 처음에는 바닥에 있었는데, 제가 책을 잡고 이동을 했고, 책이 선반위에 있으면 높은 곳에 있으니까 책은 위치에너지를 가지게 되죠. 그럼 책이 갖는 위치에너지는 얼마일까요? 책이 혼자 올라간 것 아니잖아요. 제가 책에 일을 한 결과이죠. 그럼 책이 갖는 위치에너지는 제가 책에 한 일과 같습니다. 제가 한 일이 책의 위치에너지로 전환이 되었다는 것이죠.. 이해가 되나요??

반대로, 책이 선반에서 떨어지면 어떻게 되나요?? 책은 떨어지면서 일을 하게 되죠. 그럼 떨어지는 일의 양은 얼마일까요? 그 양은 책이 처음에 가지고 있던 위치에너지양과 같습니다. 처음에 제가 책에 일을 하면 책이 올라가서 책의 위치에너지로 전환이 되고, 책이 떨어지면 책이 갖고 있는 에너지가 책이 떨어지는 일로 전환이 된다는 것... 따라서 에너지와 일은 서로 전환이 되는 것이죠. 이해가 되시나요??

여기서, 간략하게 퀴즈입니다. 5N인 물체를 1m인 곳에 놓았어요. 제가요. 그럼, 1m인 곳에서 물체의 위치에너지는 어떻게 될까요? 제가 한 일이 물체의 위치에너지로 전환이 되므로 일은 힘 X 이동거리 = 무게 X 높이 이므로 5N X 1m= 5J입니다. 이해가 되시죠???

이처럼 일상생활에서 에너지가 일로, 일이 에너지로 이렇게 전환이 된다는 사실....

우리가 자동차를 타고 이동하잖아요. 그럼 자동차에서도 에너지가 일로 전환이 됩니다. 자동차에 주유(휘발유 또는 경유)를 하죠. 이런 기름이 갖는 에너지를 화학에너지라고 합니다. 이 화학에너지는 엔진에서 연소가 일어나면 열이 발생하면서 자동차 바뀌는 일로 전환이 됩니다. (기름이 갖고 있는 화학에너지 100% 전부 일로 바뀌는 것은 아니지만... ㅋㅋㅋ) 

 

따라서 우리가 사용하는 모든 에너지는 일로 전환이 되고, 일은 다시 에너지로 전환이 됩니다. ( 단 100%는 아니에요^^... 하지만, 중3과학에서는 마찰이 없다는 가정하에서 하기에 100%로 보면서 계산을 하시면 됩니다.)

 

모 중학교 기출문제

이 문제 풀어보시면 맞추면 이해가 되었다고 생각합니다. 정답은 댓글에~~