3단원 마무리 두 번째입니다.
이제부터는 계산이 나오는데, 공식이 기억 안 나시면 이론을 꼭 보시고 문제를 풀기를 바랍니다.^^
2023.01.03 - [중등과학문제풀이/중3 과학 이론] - 중3 과학에서 일이란???
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
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여섯 번째 문제입니다.
과학에서 일이란 어떤 물체에 힘을 줬을 때 물체는 힘을 가한 방향으로 이동을 해야만 일이라고 하죠. 예를 들어 수레를 앞으로 밀어서 1m 이동했다. 앞으로 힘을 줬고, 1m 이동을 했으니 과학에서 말하는 일입니다. 다른 예로 가방을 들었다를 보면 가방을 들려면 힘을 줘야겠죠? 그리고 들었으니까, 힘을 준 방향으로 이동을 했기 때문에 이것도 일입니다. 다만, 과학에서 일이 아닌 경우가 있는데요, 1) 힘을 줬지만, 이동하지 않았다. 2) 가방을 메고 앞으로 이동했다.(힘을 준 방향과 이동방향이 수직인 경우만) 3) 빙판같은 곳에서 물체에 힘을 주었더니 물체가 계속 이동한다 이런 경우는 과학에서 일이 아닙니다. 그럼 정답은 직접 찾아보세요^^
일곱 번째 문제입니다.
일의 양을 구하는 문제입니다. 일은 물체에 가한 힘 X 물체가 이동한 거리로 계산을 합니다. 그림을 보면 2m 움직일 때 힘과 2~5m에서 가한 힘이 다르죠. 그럼 어떻게 구할까요?
구하는 방법은 두 가지 있습니다. 첫 번째는 2m까지 일 + 2~5m까지 일을 구해서 더해주시면 됩니다. 2m까지 일의 양은 10N X 2m =20J이고, 2~5m까지 일의 양은 20N X 3m = 60J 이므로 총 일의 양은 80J이다. 두 번째 방법은 그래프에서 면적을 구하는 방법은 세로(힘) X 가로(이동거리)이죠. 그러면 일이 됩니다. 따라서 작은 사각형 넓이 + 큰 사각형 넓이로 계산을 해도 답은 똑같이 나옵니다. 이해가 되시나요??
여덟 번째 문제입니다.
질량이 100g인 물체를 1m 위로 들어올리는 일을 구하는 문제로, 들어 올리는 일을 중력에 대한 일이라고 합니다. 중력에 대한 일도 일이기 때문에 구하는 공식은 같습니다. 힘(무게) X 이동거리(높이)로 구하면 되는데요, 무게는 질량(kg) X 9.8을 곱하면 됩니다. 그럼 정답은 직접 찾아보세요^^
2023.01.04 - [중등과학문제풀이/중3 과학 이론] - 중3 에너지(위치에너지, 운동에너지)
중3 에너지(위치에너지, 운동에너지)
안녕하세요^^ 날씨가 풀린 것 같아요~~ 하지만, 일교차가 있으니 다들 감기 조심하세요^^ 오늘은 중학교 3학년 에너지에 대하여 적어볼게요~~ 중학교 3학년 물리파트에서 에너지에 대하여 배우는
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2023.01.05 - [중등과학문제풀이/중3 과학 이론] - 중3 에너지와 일의 전환
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 정리
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2023.01.06 - [중등과학문제풀이] - 중3 에너지와 일의 전환(2)
중3 에너지와 일의 전환(2)
안녕하세요^^ 어제 올린 에너지와 일의 전환 문제 두 번째입니다.^^ 어제 문제는 어떻게 이해가 되었는지요?? 어제 문제는 운동에너지가 일로 전환이 되는 것이라면 오늘은 위치에너지가 일로 전
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아홉 번째 문제입니다.
질량이 다른 추 A와 B를 같은 거리에서 떨어뜨렸을 때 나무도막이 밀려나는 거리를 측정한 실험에 관한 문제입니다.
같은 거리에서 떨어졌는데, 그래프를 보면 A가 B보다 나무도막의 이동거리가 크다는 것을 알 수 있죠. 왜 그럴까요? 같은 높이에서 떨어질 때 가지는 에너지는 위치에너지입니다. 추의 위치에너지가 나무도막을 미는 일로 전환이 되는 것이죠. 그럼, 위치에너지를 구하는 공식은 9.8 X 질량(kg) X 높이(m)이고, 나무도막이 하는 일은 힘 (마찰력) X 이동거리이죠. 두 공식의 값이 같아야 한다는 것입니다.
다시 말해서 추가 가지는 위치에너지가 나무도막을 미는 일로 전환이 되는 것이므로, 위치에너지가 크면 나무도막이 많이 이동하겠죠? 근데, 추 A와 B가 떨어지는 높이는 같은데 위치에너지가 커야 하면, 질량이 커야 하네요. 따라서 A가 B보다 질량이 크다고 할 수 있습니다.
낙하거리만 2배만 되면 나무 도막의 이동거리도 2배만 증가를 합니다.
정답을 이야기를 했으니 직접 찾아보세요^^
열 번째 문제입니다.
위치에너지 구하는 공식만 알면 쉽게 풀 수 있는 문제이네요. 현재 공은 1m 지점에 있고, 이 공을 2m 지점까지 들어올릴려고 한다면 어느 만큼의 에너지를 줘야 하는가? 이죠? 2m 지점일 때 위치에너지에서 1m 지점일 때 위치에너지를 빼주시면 되는 문제입니다.
정답은 알아서 ~~
열한 번째 문제입니다.
운동하고 있는 물체에 힘을 줬을 때 물체가 이동한 거리를 구하는 문제입니다.
구하는 방법은 운동하는 물체의 운동에너지와 내가 준 일의 양이 합 = 나중 물체의 운동에너지가 되죠. 처음 운동에너지는 1/2 X 4kg X 10^2 m/s이고, 내가 준 일의 양은 30N X xm, 나중 물체의 운동에너지는 1/2 X 4kg X 20^2m/s입니다.
따라서 1/2 X 4kg X 10^2 m/s + 30N X xm = 1/2 X 4kg X 20^2m/s 하여 x 값을 구하시면 됩니다.
계산은 직접 해보세요^^
열두 번째 문제입니다.
2kg인 물체에 자유 낙하하는 운동입니다. 높은 곳에 있으니까 위치에너지를 가지고 있죠. 그리고 높은 곳에 있는 물체는 중력에 대한 힘을 받는데, 무게와 같습니다. 질량이 2kg 이므로 무게는 9.8을 곱하시면 됩니다.
높은 곳에 있을 때 일은 중력에 대한 일이고 떨어지므로 일에 운동에너지로 전환이 되네요.
B지점을 지날 때 속력은 어떻게 구할까요? 떨어지면서 위치에너지는 감소하고, 운동에너지는 증가합니다. 이 때 감소한 위치에너지와 증가한 운동에너지의 양은 같아야 하므로, 왜? 위치에너지가 운동에너지로 전환이 된 것이므로
감소한 위치에너지는 9.8 X 2kg X 4.9m이고, 증가한 운동에너지는 1/2 X 2kg X v^2 m/s이다. 두 식이 같으므로 계산을 하면 B지점에서 속력을 구할 수 있다.
계산은 직접 해보세요^^
이상 3단원 마무리 문제 총 12문제를 풀어봤습니다.
과학문제풀이 게시판에 일, 에너지, 운동에 관한 문제 있으니까 꼭 풀어보세요^^
많은 도움이 되었으면 합니다.
오늘도 수고하셨습니다.^^
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