2. 개념 확장하기 _ 스키장에서 살아남기

 

 

    다음의 질문과 답을 통해 앞 절에서 알게 된 기본 개념을 확장해봅시다.

 

     (1) 발전소는 터빈을 돌려 전기를 발생시키는 일을 한다. 수력 발전의 원리는 무엇일까?

     

    수력 발전은 높은 곳에 있는 물이 아래로 떨어지면서, 물이 가진 위치 에너지가 운동 에너지로 바뀐다. 그 에너지가 터빈에 전달되어 터빈이 돈다.

 

     (2) 풍력 발전의 원리는 무엇일까?

     

    바람은 공기가 이동하는 것이다. 따라서 운동 에너지를 가지고 있다. 이 에너지가 터빈에 전달되면 터빈이 돈다.

 

     (3) 아래 그림과 같은 롤러코스터를 탈 때 가장 빠르게 달리는 곳은? 왜 그런가?

     

    가장 낮은 곳에 도달하였을 때 가장 많은 위치 에너지가 운동 에너지로 전화되어 가장 빠르다.(아래 그림에서 초록색 점으로 표시된 곳)

 

     (4) 용수철을 압축시키거나 늘이면 용수철이 위치 에너지를 갖게 된다.(탄성 위치 에너지) 원래 상태보다 많이 압축되거나 늘려지면 더 많은 위치 에너지를 갖게 된다.

    이러한 용수철의 성질을 이용하여 아래 그림과 같은 총을 만들 수 있다. 이 총에서 용수철을 적게 잡아당길 때와 많이 잡아당길 때 날아가는 총알은 어떤 차이가 있을까? 왜 그런가?

     

    많이 잡아당겼을 때 총알이 더 빠르게 날아간다.
    왜냐하면 용수철을 더 많이 압축하였을 때 더 많은 위치 에너지를 가지고 있으므로, 총알에 더 많은 에너지를 전달한다. 따라서 더 많이 잡아당긴 경우 총알은 더 많은 운동 에너지를 가지게 되므로, 속력이 더 크다.

 

 

    만약 기본 개념을 적용해보고 싶다면, 아래 링크를 참조하세요.

 

 

 

 

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