[서형곤] 물리 작용과 반작용, 힘의 평형 구분하는 honey 팁!!!
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안녕하세요~ 물리를 강의하고 있는 서형곤 이라 합니다.
눈팅하다 가입하여 조금이나마 도움이 돼드리고자 팁 한번 올려봅니다.
많이들 알고 계시겠지만 절대 틀리지 않는 팁 이니 한번 참고해 보세요~
먼저 작용과 반작용 쉽게 이해하기 입니다.
작용과 반작용은 항상 두 물체간의 상호작용을 의미하므로 (작용점이 서로에게 있어 합성 못함)
1. 작용하는 힘을 문장으로 표현합니다.
예) A가 B를 미는힘, 중력 = 지구가 물체를 드는 힘, 부력 = 물이 물체를 위로 미는(뜨게하는) 힘
2. 주어와 목적어를 교환합니다. 이때 동사는 같거나 상황에 따라 적절하게 바꿔봅니다.
예) 작용 : A가 B를 미는힘, 반작용 : B가 A를 미는 힘.
작용 : 중력(지구가 물체를 당기는 힘), 반작용 : 물체가 지구를 당기는 힘.
작용 : 부력(물이 물체를 위로 미는 힘), 반작용 : 물체가 물을 아래로 미는 힘...
이런 식으로 ㄱ 또는 ㄴ 등의 선지에서 작반이냐 평형이냐를 물어볼 때 주어와 목적어를 교환해 보면 작용과 반작용인지 아닌지를 쉽게 이해할 수 있습니다.
참고로 지구와 물체가 서로 당기지만 가속도가 물체에만 나타나는건 가속도의 법칙으로 설명할 수 있겠죠? 가속도는 힘/질량 인데 지구와 물체가 서로 당기는 힘의 크기는 작용과 반작용으로 같지만 물체보다 지구의 질량은 무한대에 가깝게 크므로 가속도가 0으로 수렴하고 물체에만 가속도가 나타나겠죠~ 지면에서 열심히 점프를 해도 지구가 아래로 밀리지 않는 이유이기도 합니다.
두번째로 힘의 평형관계를 쉽게 확인하는 방법입니다.
힘의 평형이란 한 물체에 작용한 총 힘의 합이 0 이다 라는 것과 모든 힘의 작용점이 그 물체에
있다는 것이죠. 이를 이용하면 모든 작용하는 힘의 목적어가 그 물체라는 것을 알 수 있습니다.
그럼 다음과 같은 방법을 쓸 수 있습니다.
1. 작용하는 힘을 문장으로 표현합니다.
예) A가 B를 미는힘, 중력 = 지구가 물체를 드는 힘, 부력 = 물이 물체를 위로 미는(뜨게하는) 힘,
수직항력 = 바닥이 물체를 드는 힘, 장력 = 줄이 물체를 당기는 힘...
2. 모든 작용하는 힘의 목적어가 같은지를 확인해 봅니다.
예) 중력 (지구가 철수를 당기는 힘) = 수직항력(바닥이 철수를 드는 힘) : 목적어 철수
물에 떠서 정지해 있는 배 - 중력(지구가 배를 당기는 힘) = 부력(물이 배를 드는 힘) : 목적어 배
힘이 여러개라도 당연히 성립합니다.
예) 중력장 내에서 물속에 잠겨 있는 구슬 위쪽에는 줄이 팽팽하게 걸려 있고 왼쪽에는 용수철이 연결돼 있고 오른쪽에서 자석이 당기고 있는 상태로 정지해 있는 쇠구슬 이라 해보죠.
x축 : 탄성력(용수철이 쇠구슬을 당기는 힘) = 자기력(자석이 쇠구슬을 당기는 힘)
y축 : 중력(지구가 쇠구슬을 당기는 힘) = 부력(물이 쇠구슬을 드는 힘) + 장력(줄이 쇠구슬을 당기는 힘)
모든 목적어가 쇠구슬에 있다는것을 알수 있습니다.
작반은 쉽지만 의외로 평형에서 실수하는 학생들이 많더군요~
이를 잘 이용하면 운동의 법칙 뿐만 아니라, 전기장, 부력, 토크 단원에서도 적절하게 이용하여 실수를 줄일 수 있습니다.
맨위 그림의 문제를 보면
ㄱ. 철후가 배를, 배가 철수를 이라고 해야 작반이겠죠.
ㄴ. 지구가 철수를 당기는힘(중력)이 배가 철수를 떠받치는 힘이니 맞는 답입니다.
ㄷ. 철수와 배에 작용하는 중력은 배에(철수가 타고있는배니)작용하는 부력(물이 철수와 배를 드는힘)과 같죠.
간단하게 정리해보려 했는데 길어졌군요~
두줄 정리
1. 작반 - 주어 목적어를 바꿔서 확인한다.
2. 평형 - 목적어가 한물체에 있는지 확인한다.
입니다.
9월 평가원 모의고사에서 실수 하지 않도록 잘 활용해 보세요~
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