스키장에서 살아남기

상상해봅시다. 아래 그림과 같이 언덕 가장자리에서 냥이가 졸고 있습니다. 삐약이는 냥이를 재미있게 해주려고 냥이를 밀었습니다. 그랬더니 냥이가 언덕을 미끄러져 내려옵니다.

냥이가 빙판인 바닥에 도달한 후 어떤 일이 일어날까?

냥이가 쥐돌이 쪽으로 이동하다가 쥐돌이를 주욱 민다.

왜 그럴까요? 조금 더 자세히 알아봅시다.

(1) 일

만약 아래 그림과 같은 일이 일어났다면 냥이가 쥐돌이에게 어떻게 하였는가??

냥이가 쥐돌이에게 힘을 작용하여 쥐돌이를 이동시켰다.

일

- 다른 물체에 힘을 작용하여 힘의 방향으로 이동시키면, 그 물체에 일을 하였다고 한다.
- 만약 일정힌 크기의 힘을 작용하였다면,

일 = 힘 x (힘이 작용하는 동안) 이동 거리

- 힘을 받은 물체는 일을 받은 것이다.

에너지

- 다른 물체에 일을 할 수 있는 능력
- 다른 물체에 일을 할 수 있는 능력이 있다. = 에너지를 가지고 있다.

일과 에너지에 대해 더 자세히 알고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.

(2) 에너지를 가지고 있는 예 I : 운동 에너지

다음의 몇 가지 예로부터 움직이는 물체에 대해 알 수 있는 것은?

움직이는 물체는 다른 물체에 일을 할 수 있다. 죽, 에너지를 가지고 있다.

운동 에너지

- 움직이는 물체는 일을 할 수 있다. = 에너지를 가지고 있다.
- 운동 에너지 - 움직이는 물체가 가지고 있는 에너지
- 빨리 움직일수록 운동 에너지가 더 많다.

운동 에너지에 대해 더 자세히 알고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.

(3) 에너지를 가지고 있는 예 II: 중력 위치 에너지

위의 몇 가지 예로부터 높이 있는 물체에 대해 알 수 있는 것은?

높이 있는 물체는 아래로 떨어질 때 다른 물체에 일을 할 수 있다. 죽, 에너지를 가지고 있다.

중력 위치 에너지

- 높이 있는 물체는 일을 할 수 있다. = 에너지를 가지고 있다.
- 중력 위치 에너지 - 높이 있는 물체가 가지고 있는 에너지
- 높이 있을수록 중력위치 에너지가 더 많다.

위치 에너지에 대해 더 자세히 알고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.

높은 곳에 있는 물체가 에너지를 갖고 있다는 것을 실험으로 알아보고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.

(4) 물체가 떨어질 때 일어나는 에너지 전환

물체가 떨어지는 동안 높이와 빠르기는 각각 어떻게 변하는가?

높이는 감소하고, 빠르기는 증가한다.

물체가 떨어지는 동안 중력 위치 에너지와 운동 에너지는 각각 어떻게 변하는가?

중력 위치 에너지는 감소하고, 운동 에너지는 증가한다.

에너지 전환

- 물체가 떨어지는 동안 중력 위치 에너지가 운동 에너지로 바뀐다.
- 물체가 가진 에너지의 합은 일정하다.(마찰 무시)

위치 에너지와 운동 에너지 사이의 전환에 대해 더 자세히 알고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.

만약 이 절에서 알게 된 기본 개념을 확장, 적용해보고 싶다면, 아래 링크를 참조하세요.