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3. 개념 적용하기 _ 곰 따돌리기
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(1) 영희가 자전거를 타고 달리는데 큰 돌멩이가 나타나 자전거 타이어가 돌멩이에 걸리고 말았다. 자전거와 영희는 각각 어떻게 될까? 왜 그런가?
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지전거는 서고, 영희는 앞으로 고꾸러진다.
왜냐하면 자전거는 돌에 의해 힘을 받아 서지만, 영희에게는 힘이 작용하지 않으므로 관성에 의해 계속 앞으로 나아가려고 하기 때문이다.
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(2) 중력이 없는 우주 공간에서 호식이가 두 개의 돌멩이를 가지고 어느 것이 더 질량이 큰지 알아내려고 한다. 사용할 수 있는 방법을 써라.
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두 돌멩이에 같은 크기의 힘을 준 후 어느 것이 더 빠르게 나아가는지 관찰한다. 같은 힘을 작용하였을 때 질량이 작을수록 관성이 작고, 따라서 더 속력이 더 크게 변한다(가속도가 크다). 그러므로 같은 크기의 힘을 주었을 때 더 빠르게 나아가는 돌멩이의 질량이 더 작다. |
(3) 공항에 가면 일정한 빠르기로 이동하는 움직이는 길(무빙워크)이 있다. 영수가 그림의 A 지점에서 위로 점프하였다. 영수가 다시 길 위에 내려앉은 곳은 어느 지점일까? 왜 그런가?
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A 위치로 다시 떨어진다. 왜냐하면 위로 점프하기 전에 영수는 무빙워크와 함께 앞으로 운동하고 있었다. 위로 점프하여도 관성에 의해 수평 방향으로는 점프 전과 같은 운동을 한다.
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(4) 아래 그림과 같이 자전거에 전자석을 달고 그 위에 속이 빈 가벼운 쇠공을 올려두었다. 자전거를 타고 일정한 빠르기로 가는 도중 전지가 다 되어 전자석이 꺼지고 말았다. 공은 어떻게 되었을까? 왜 그런가?
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(ㄱ)
전자석이 꺼지기 전에 공은 자전거와 같은 속력으로 나아가고 있었다. 따라서 전자석이 꺼지더라도 관성에 의해 같은 방향, 같은 빠르기로 나아간다.
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