중3 운동과 에너지(2)- 깃털 자유낙하 실험 문제

안녕하세요.
날씨가 아직까지 춥네요. 다들 감기 조심^^

오늘은 일로 인해서 글을 적을 시간이 별로 없네요ㅠ. 하지만, 아직 하루가 끝난 것 아니니 도전합니다. ㅋㅋ

두 번째 깃털과 다른 물체를 공기중과 진공속에서 떨어지면 어떻게 될까요? 그럼 문제를 보죠.

 

 

모 중학교 기출문제

 

 

깃털과 구슬을 같은 높이에서 떨어지면 어떻게 될까요? 다들 아무 생각 없이 가)처럼 이라고 얘기하겠죠? 그럼 왜 그렇게 될까요? 바로 공기 때문이에요. 두 물체가 중력의 힘을 받는데 구슬이 깃털보다 더 무거우니 큰 힘을 받겠죠. 단순하게 생각하면, 큰 힘을 받는 구슬이 먼저 떨어진다고 보겠죠?? 하지만, 공기가 없는 진공상태에서는 동시에 떨어집니다. 왜 중력가속도는 질량에 상관없이 같기 때문이죠. 그럼, 왜 공기가 있는 상태에서 구슬이 먼저 떨어질까요? 바로 공기의 저항 때문이에요. 구슬보다 깃털의 부피가 커서 공기의 저항을 많이 받아요. 그렇기 때문에 공기가 있을 때 구슬이 먼저 떨어집니다. 떨어지는 속도는 힘보다는 가속도과 상관이 있다고 보면 됩니다. 

그럼, 보기를 볼까요? ㄱ. 진공상태에서 낙하하는 경우이다. - 진공이 아니라 공기가 있을 때 상황이예요. 땡

ㄴ. (나)에서 깃털은 구슬보다 더 큰 크기의 힘을 받아 동시에 떨어질 수 있는 것이다. - 깃털과 구슬이 받는 힘의 크기는 질량에 비례하므로, 구슬이 더 많이 받아요. 하지만, 중력가속도는 질량에 관계없이 일정하므로, 동시에 떨어지는 것이라고 보면 됩니다. 따라서 땡

ㄷ. (가), (나) 모두 두 물체의 운동방향과 같은 방향으로 힘이 작용한다.- (가), (나) 모두 아래로 떨어지고 있고, 중력도 지구 중심방향으로 잡아당기는 힘이므로, 두 물체의 운동방향 와 같은 방향으로 힘이 작용하죠. 따라서 정답^^

 

이해가 되었나요??? 운동과 에너지 파트는 공식만 알고 있다고 다 맞출 수는 없어요. 이해를 같이 하면서 공부를 했으면 더 좋은 결과가 있다고 생각합니다.^^ 오늘도 수고하셨습니다. 모르면 댓글 주세요^^