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일반지구과학 및 실습 Ⅰ
5 주 차 우 주 의 이 해 - 운 동 의 기 술 -
우 주 를 구 성 하 고 있 는 천 체 들 의 운 동 에 대 한 기 술 은 어 떻 게 할 까 ?
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1. 운동의 기술:일상의 예
뉴턴은
우주를 구성하고 있는 모든 물질의 운동을 기술을 중력이론으로
간단하게 설명했다
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1 . 1 우 리 는 운 동 을 어 떻 게 기 술 하 는 가 ?
운동은 속도, 가속도, 운동량으로 기술한다
• 속력: 주어진 시간 안에 얼마나 멀리 가는 가의 척도, ‘시간당 100km’는 속력이다
• 속도: 속력과 방향 모두를 알려준다, 정북을 향하여 시간당 100km
• 가속도: 속도가 어떤 방식(속력, 방향, 또는 양쪽 다)으로든지 변할때 가속도를 갖는다.
어떤 물체의 속력 또는 방향이 변하면 가속하고 있다고 말한다
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중 력 가 속 도
갈릴레오의 피사탐에서의 물체낙하 실험
• 중력이 질량에는 상관없이 모든 물체를 같은 양만큼 가속시킨다는 것을 증명
• 공기저항: 깃털이 공중에 둥둥 떠나니다가
지상에 떨어지고, 돌은 곤두박질 치듯 떨어진다
• 공기가 없는 달에서 깃털과 돌을 떨어뜨리면 양쪽 모두 정확히 같은속도로 떨어질 것
중력가속도
• 떨어지는 물체의 가속도
• 지표면 위에서 중력가속도는 9.8m/s2 가속의 가장 중요한 형태중의 하나가 중력가속도이다
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운 동 량 과 힘
• 운동량: 물체의 질량과 속도의 곱,
• 힘: 물체의 운동량을 변화시킴
• 알짜힘(전체 힘): 개개의 힘 전부를 모아 결합한 효과
• 운동량의 변화는 알짜힘이 0이 아닐 때 일어난다
물체사이의 상호작용을 기술하기 위해 필요한 개념이다
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1 . 2 질 량 과 무 게 는 어 떻 게 다 른 가 ?
질량과 무게는 천문학에서는 매우 중요하다
• 질량: 물체 안에 있는 물질의 양
• 무게: 저울 위에 서 있을 때 저울이 재는 힘 질량은 무게와 같지 않다.
엘리베이터 안에서 사람의 질량은 변하지 않는다.
무게는 엘리베이터가 가속될 때 달라진다
질량은 어디에 있든지 같지만 무게는 변할 수 있다
자유낙하: 어떤 저항도 없이 떨어지는 상태 (엘리베이터 줄이 끊어졌을 때)
• 무중력상태가 된다
• 저울 바닥에 놓여있지않기 때문에 무게는 0이됨
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우 주 공 간 의 무 중 력
자유낙하상태를 유지하는 우주인은 무중력상태에 있다
• 탑에서 떨어지는 우주인은 자유낙하하며 지구로 떨어진다
• 시속 28000km로 달리면 지구주위를 공전하게 된다
• 지구주위로 계속 낙하하게된다
• 물체들은 자유낙하상태가 계속 유지된다
• 모든 것들이 무중력상태에 있게 된다
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요 약
참 고 문 헌
1) 우리는 운동을 어떻게 기술하는가?
2) 질량과 무게는 어떻게 다른가?
• 우주의 본질 4장
• https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%99%EB%B6%80%EC%9D%BC%EA%B5%AC#/media/%ED
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