물리1 - 속력과 속도구분,그리고 부가개념

물리1의 1단원인 속도와 가속도를 들어가기전에 앞서서 기본적으로 알아둬야할 "개념"들이 있는데

이 개념들은 우리가 중고등학교에서 무조건 시험을 잘보기위해서 "공식따위를 외우는것"과는 다르게 너무 당연하게 외우고있어야하는 "과학자들사이에서의 또는 학문에서의 하나의 약속"이므로 알아두지않으면 정작 중요한 본래 내용을 이해하지못하게되므로 꼭 알아둬야 한다.

───────────────────────────────────

1.스칼라와 벡터

스칼라:크기만을 나타내는 물리량 (이동거리,속력,시간,일,에너지 등)

벡터:크기와 방향을 함께 나타내는 물리량(변위,속도,가속도,힘,운동량,충격량 등)

※벡터나 스칼라를 표기하는 기호와 관련해서는 후에 물리2에서 자세하게 다루게됩니다.

물리1에서는 그렇게 크게 응용되거나 사용되지않기 때문입니다.

2.이동 거리와 변위의 크기

①운동 방향이 변하지않는 직선 운동을 할 때: 이동거리 = 변위의 크기

※이동경로는 시작지점과 끝지점이 이어진 직선이 될테니 변위(직선의길이)=이동거리(직선의길이)가 되겠죠.

②운동 방향이 변하는 운동을 할 때 : 이동거리>변위의크기

※이동경로가 시작지점으로부터 끝지점까지 직선을 이루지않고  그 길이나 경로에 변화가있을테니까

변위의크기(첫지점부터 끝지점까지의 거리)가 전체 이동거리보다 무조건 짧아질수밖에없겠죠

3.순간 속력(속도)

일반적으로 속력(속도)라고 할 때는 순간 속력(속도)을 나타낸다.

4.속도의부호

속도의 부호는 운동방향을 나타낸다. 직선 운동에서 한쪽 운동방향을 (+)로 표시하면,반대쪽 운동방향은(-)로 나타낸다.

※ (+)로 표시한 방향을 기준으로 함으로써 (+)라고 표시된쪽을 바라보는 상태로 뒤로 이동한다는 의미가되는것이지(후진), A가 만약 그 반대방향을 "바라보고"이동한다면 그 운동방향은 (-)로 표시하지않고 "~라는 방향으로 ~(+값)의 속도로 움직인다"가 되야합니다. 더 쉽게 요약하자면 음수의 속도가 나올때에는 어느 한방향을 바라보고 "뒤로"가고 있다는소리가됩니다. 

───────────────────────────────────

A.속력과 속도

1.이동 거리와 변위

①이동 거리 : 물체가 실제로 이동한 경로의 총 길이

②변위(위치 변화량) : 물체의 이동 경로와는 무관하게 처음 시작지점부터 끝시작지점을 직선으로 연결한 길이와 그 방향 

2.속력과 속도

①속력: 물체의 빠르기를 나타내는 물리량, 단위 시간 동안의 이동거리

※크기만을 나타내므로 스칼라 값입니다.

-속력 공식-

v= velocity : 속력  , t= time : 시간 , s=space : 거리

평균 속력 : 어느 시간 동안의 평균적인 빠르기, 운동 도중의 속력 변화는 무시한다.

※v위에 직선을 보실수있는데 평균 속력은 크기만을 가지므로 스칼라값이죠, 그런데 왜 직선이 그어져있냐고 의문을 가질수있는데 직선은 그냥 평균이라는 소리지 일정한 스칼라,벡터를 나누는 기준이되는 기호는아닙니다.

순간 속력 : 어느 한 순간의 속력 

※거리-시간 그래프에서 두 점을 잇는 직선의 기울기 = 평균 속력

                        (두 점이 가지는 두 점 사이의 시간동안에 속력의 평균값을 의미)

                             한 점에서 그은 접선의 기울기 = 순간속력

                     (한점의 기울기가 그 한점이 가지는 시간값동안의 속력을 의미)

②속도 : 물체의 운동방향과 빠르기를 함께 나타내는 물리량, 단위 시간 동안의 변위

※크기와 방향이 같이 존재하므로 벡터물리값입니다.

평균 속도 : 어느 시간 동안의 평균적인 속도, 운동 도중의 속도 변화는 무시한다.

※"평균값"이지만 v위에 직선을 그을수가없기에 (벡터 물리값이기때문에 기존에 가지고있는기호가있죠) 원래의 기호를 유지합니다.

순간 속도 : 어느 한 순간의 속도 

※위치-시간 그래프에서 한 점에서 그은 접선의 기울기=순간 속도

        (시간분의 거리(위치)= 속도(속력))->한 점이 가지는 한 시점(시간)의 속도=순간속도

                              두 점을 잇는 직선의 기울기=평균 속도

   (시간분의 거리(위치)= 속도(속력))-> 두점사이의 속력= 두 점이 가지는 시간사이의 평균속도        

                                                                      

사실 혼자서 공부한분들이라면 모두 공식을 나름대로 해석하다보니 자연스래 외워지고 다 아실만한 "기초"내용들입니다, 근데 물리1을 처음접하는분들중에 물리학과와는 상관없이 그저 내신성적을 위해서 공부하는분들은 물리1에 그렇게 이해하려 시간투자하고 그러지않잖아요, 그래서 일일이 해석해드린겁니다(하나하나 무슨의민지,어떤원리인지)            

[출처] 물리1 - 속력과 속도구분,그리고 부가개념|작성자 RTL