1.F=ma
(F의 힘을가했을때 m의질량을 가진물체는 a만큼의 가속도를 받는다)
음.. 이해를 돕자면 m의질량을 가진물체가 a의가속도로 무언가를 들이받았을때 가해진힘이 F라고보면됩니다, 작용반작용에 법칙에의해서 가해진힘이F인만큼 돌아온힘도 F입니다.
(들이받혀진 물체는 m의 질량을 가진 물체가 F의 힘을 가했기에 F의 힘을 받았습니다)
*왜 F=mv가 아니라 "F=ma"냐면, F=ma라는 공식은 얼마나 힘을주어야 m의 질량을 가진물체를 a만큼 가속시킬수있을까를 알기위해 만들어진 식이기 때문입니다. 정확히말하자면 "일정한 힘을가했을때 m의 질량을 가진 물체는 a만큼의 가속도를 받는다" 가되겠죠.
*물론 위 식에서 가속도(a)는 F에 비례하고 m에는 반비례한다는것도 알수있습니다
(F가 고정됬을떄 m이증가하면 a는감소하죠,그러므로 반비례하지만 m이고정됬을떄F가증가하면 a도 증가하기때문에 F와a는 비례합니다)
2.F=-ma
(관성력입니다. 한방향으로 F의 힘이가해졌다면 작용반작용의 법칙으로인해서 반대쪽으로도 같은힘 F가 가해집니다(반대방향으로 작용하니까 가속도에 -값이 붙어서 -ma인거죠))
[직접설명] 관성력은 버스와 탑승객이 "붙어있기때문에" 또는 "접촉해있기때문에" 발생합니다.
더불어서 달려가다가 갑자기멈췄을때 몸이앞으로쏠리는것도 온몸이 동시에멈추지않고 다리부터 멈추기때문에 발생합니다(좀 잔인하지만 표현하자면 상체와 하체가 붙어있기떄문에 발생합니다), 더 정확한 이유는 "힘의 전달"이 바로 관성의 원인입니다. 버스가 앞으로 이동함에따라 가장먼저 우리몸에 그 힘이 도달하는부위는 다리입니다. 그리고 상체로올라가죠, 따라서 다리가 상체보다 더빨리 힘의 영향을받게되고 상체는 가만히있는데 다리는 앞쪽으로 이동하므로(버스와같이) 상체보다 하체또는 다리가 먼저 앞쪽으로 나아가는원리로 우리의 몸이기울어지는겁니다. 급정거도 역시 같은원리입니다.
정말 간단한원리죠! "물체가 기존의 운동상태를 유지하려는 성질이 있기때문에"라는 말은 개소립니다, 그딴말 무시하세요. 아마 학교에서도 일부 선생님들은 그따위로 가르칠겁니다. 옛날시대에 파동이란 개념이 거의없을때에나 말하던 수준입니다. 사실 관성력이란 힘은 존재하지않습니다. 단지 각부위가 동시에이동하지않고 힘을 먼저받은부위가 더 빨리 움직이니까 기울어지거나 밀려지면서 마치 특정부위에 힘을받은것같이 되는거죠, 그래서 관성력이 가상의힘인겁니다(실제 작용하는힘이아니죠)
따라서 처음 맞닿아있는부분에 도달하는 힘이 F일때 제일 윗부분은 힘이 작용하고있지않기때문에 우리는 F 만큼의 힘을 거꾸로 받은듯한 느낌을 받는착각을 가지게되는데 그게바로 가상의힘인 관성력 "F"를 의미합니다.
[14일 - 내용추가]
이해하기쉽게 그림을 하나 올립니다.
h1이 h2보다 먼저 힘을받으니 h2에는 힘이작용하지않는데 h1만 버스와같이 앞으로이동해버리니 h2는그대로인채 h1(하체)가 앞으로가니 마치 몸이 뒤로기울어지는것처럼 느껴지는거죠(사실은 하체가 앞으로이동한겁니다)
*물리를 선택하신분치고 파동을 전혀모르시는분은 없다고믿겠습니다(전혀 모르시면 솔직하게 말해서 물리 포기하세요..)
어차피 파동의 제대로된 개념은 후에 다루게됩니다..다만 파동에대한 그림이 머릿속으로 그려지지않거나 그냥 파동이뭔지모르시는분들을 일컷는겁니다..(상상력이없는거죠... 아니면 과학에대한 열정이없는데 물리를 택한 신기한분이던가)
<이쯤에서 마치겠습니다>
*작용-반작용의 법칙같은 말로 형용가능한 간단한 개념들은 교과서만 한번읽어보셔도 납득됩니다.
(굳이 원리를 증명할필요도 없다고봅니다..)
*그래프개념은 외울필요없습니다,순간 가속도도 결국엔 시간-속력그래프에서 속력을 가속도로바꾼것뿐이고 (사실 이론이라기보단 말장난이죠) 공식이해 제대로한분들은 그래프 보고 기울기가 뭘의미하는지, 넓이가 무엇을의미하는지 다 딱보고 알아보니까요.
*힘의합성은 수직항력파트에서 다시 응용됩니다(원리증명)
ps.대각선의 길이(합력)구하는법까지 아실필요는없어요(물리2에서 어차피 나오니까요)
ps2.힘과 관성력에 관련된 문제들은 개념을 완벽하게 이해했다면 스스로 고민해서 푸는데
전혀 지장이없습니다!(푸는데 어려움을 느끼신다면 이해가 덜된거에요..)
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