관성 알아보기

 

준비물

  • 동전

 

실험과 관찰

     

    1. 유리컵 위에 두꺼운 도화지를 적당한 크기로 잘라서 올려놓는다.

    2. 도화지 위에 동전을 올려놓고 도화지를 아주 빠르게 잡아당겨 본다.

    3. 도화지를 천천히 잡아 당겨 본다.

     

 

 

 

 

왜 그럴까요?

 

버스가 정지해 있다가 갑자기 출발을 하면 사람들은 균형을 잃고 넘어 집니다. 이때 어느 방향으로 넘어질까요? 뒤로 넘어집니다. 왜 그런지 이 실험의 원리를 통해 알아봅시다.

 

 

모든 물체는 운동 상태를 바꾸지 않으려고 하는 성질을 가지고 있습니다. 즉, 정지해있던 물체는 계속 정지해 있으려고 하고, 움직이던 물체는 움직이던 방향으로 계속 움직이려고 합니다. 이 성질을 관성이라고 합니다.

 

동전을 올려놓은 도화지를 잡아당기는 빠르기에 따라 동전이 컵에 빠지거나, 도화지를 따라 이동하거나 합니다. 그 이유는 도화지를 잡아당길 때 두 가지 요인이 중요하기 때문입니다.

          1) 그 자리에 계속 있으려고 하는 동전의 관성

          2) 동전과 도화지 사이의 마찰력

입니다.

 

 

종이를 천천히 잡아당기면 동전이 종이와 함께 따라 옵니다. 이 경우에는 마찰력이 관성보다 중요하기 때문입니다. 물체와 물체가 비벼지면 그 표면에 항상 마찰력이 있고, 동전과 도화지 사이에도 마찰력이 있습니다. 도화지를 천천히 잡아당기면 동전과 도화지와의 마찰력이 발휘 될 수 있는 충분한 시간이 있습니다. 따라서 동전은 컵속으로 빠지지 않고 종이를 따라 옵니다.

반면, 도화지를 아주 빠르게 잡아당기면 도화지와 동전 사이에 마찰력이 작용할 충분한 시간이 없기 때문에, 마찰력에 비해 관성이 훨씬 중요합니다. 따라서 도화지가 빠져나가도 동전은그대로 서있다가 컵 속으로 떨어지게 됩니다.

 

 

버스가 정지해 있다가 갑자기 출발을 할 때 뒤로 넘어지는 이유는 무엇일까요? 그것은 여러분의 발은 도화지를 천천히 당긴 경우와 비슷한 상황이고, 몸의 윗부분은 도화지를 빠르게 당긴 상황과 비슷하기 때문입니다. 발은 버스 바닥과의 마찰때문에 버스와 함께 앞으로 갑니다. 반면 몸의 윗부분은 관성에 의해 움직이지 않으려고 합니다. 그러면 여러분은? 뒤로 넘어지게 됩니다.

 

 

 

    생활에서 관성을 이용한 예를 알고 싶다면     [관성을 이용한 생활의 지혜]

 

 

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