5. 밀면 얼마나 빨라질까?
이 챕터에서 배우는 것
- 같은 힘에서 질량이 크면 가속도가 작아짐을 실험으로 확인한다.
- 같은 질량에서 힘이 크면 가속도가 커짐을 확인한다.
- 가속도 = 힘 ÷ 질량 (a = F/m) 관계를 v-t 그래프와 연결한다.
빈 카트 vs 가득 찬 카트
마트에서 빈 카트는 툭 밀면 쓱 나가지만, 물건 가득 실은 카트는 같은 힘으로 밀어도 무겁습니다.
이 차이를 만드는 두 가지 — 힘과 질량. 둘의 관계가 뉴턴의 운동 법칙 중 가장 유명한 식을 만듭니다.
먼저 예상해 보세요
같은 힘으로 밀 때 질량을 두 배로 하면 가속도는?
수레 밀기 실험
🎯 힘과 질량을 정하고 재생 ▶. 수레가 얼마나 빨라지는지, 아래 v-t 그래프의 기울기(가속도)가 어떻게 달라지는지 보세요.
수레 밀기 실험
🎯 힘과 질량을 정하고 재생 ▶. 수레가 얼마나 빨라지는지, 아래 v-t 그래프의 기울기(가속도)가 어떻게 달라지는지 보세요.
발견 도감
0 / 3 발견
a = F ÷ m
가속도는 힘에 비례하고 질량에 반비례합니다. 같은 힘이면 질량이 두 배일 때 가속도는 절반 — 수레가 '두 배 둔해지는' 겁니다.
아래 그래프를 보면 속도가 일정한 기울기로 올라가는 직선입니다. 그 기울기가 바로 가속도이고, 그 값이 F÷m입니다.
이 관계를 식으로 쓰면 a = F/m, 또는 유명한 F = ma입니다.
F=ma가 사는 세상
자동차가 짐을 많이 싣면 가속이 둔해지는 것, 야구공이 축구공보다 같은 힘에 더 빠르게 날아가는 것, 화물열차가 승용차보다 출발이 느린 것 — 전부 F = ma입니다.
도전: 목표 가속도 맞추기
🎯 가속도를 정확히 4 m/s²로 만들어 보세요. 힘과 질량의 조합이 몇 개나 될까요? 그리고 힘을 0으로 둔 채 재생하면 수레는 어떻게 되나요?
도전: 목표 가속도 맞추기
🎯 가속도를 정확히 4 m/s²로 만들어 보세요. 힘과 질량의 조합이 몇 개나 될까요? 그리고 힘을 0으로 둔 채 재생하면 수레는 어떻게 되나요?
발견 도감
0 / 3 발견
확인 퀴즈
같은 힘에서 질량이 두 배면 가속도는?
질량 5kg인 수레에 힘 20N을 가하면 가속도는 몇 m/s²일까요?
v-t 그래프가 직선으로 올라갈 때 그 기울기는 무엇을 뜻할까요?
힘과 질량의 관계를 알았습니다. 다음 과목으로 넘어가기 전에 — 물에 뜨는 조건도 힘의 비교였다는 걸 기억하세요. 다음은 '상태가 바뀌는 입자'입니다.