진도

이 과정에 대하여

1603년경 갈릴레이는 낙하를 연구하고 싶었지만, 떨어지는 공은 당시 시계로 재기에는 너무 빨랐습니다. 1638년 『새로운 두 과학』에 실린 그의 해결책은 중력을 느리게 만드는 것이었습니다. 완만한 경사의 길고 매끄러운 나무 홈에 청동 공을 굴렸고, 본인의 기록에 따르면 공을 한 번 굴릴 때마다 큰 통의 물을 컵에 흘려 그 물의 무게를 달았습니다. 같은 시간 간격 동안 공이 간 거리는 1 : 3 : 5 : 7의 비였고, 그래서 전체 거리는 1, 4, 9, 16으로 시간의 제곱에 비례해 늘었습니다. 널빤지와 물 한 컵으로 알아낸 d = ½ a t²입니다.

일곱 단원은 위치, 거리, 변위에서 시작합니다. 400 m 트랙을 한 바퀴 돌면 거리는 400 m이고 변위는 0입니다. 다음은 속력과 속도, 그다음은 가속도입니다. 운동 그래프 읽기에서는 더 가파른 선이 더 빠르다는 것을 배웁니다. 자유 낙하에는 1971년 8월 2일 아폴로 15호의 장면이 나옵니다. 데이비드 스콧 사령관이 약 1.6 m 높이에서 1.32 kg 알루미늄 망치와 0.03 kg 깃털을 놓았고 둘은 함께 먼지에 닿았습니다. 포물선 운동에서는 20 m/s, 45°로 던진 공이 2.9초 동안 떠 있다가 약 41 m 떨어진 곳에 내립니다. 마지막 단원은 공기 저항을 더해, 진공에서는 92 m 날아갈 공이 모형에서는 약 60 m에 떨어집니다. 운동 실험실은 지구, 달, 화성에서 공을 쏘아 시간, 높이, 사거리를 계산하고, 공기가 없을 때의 경로는 회색 선으로 보여 줍니다.

시작하기 전에

거리 = 속력 × 시간 같은 간단한 식으로 시작해, 뒤로 가면 포물선 운동에서 제곱과 각도를 씁니다. 일차방정식과 직선의 그래프가 익숙하면 좋습니다. 운동 그래프 단원은 기울기를 속력으로 읽기 때문입니다.

마치고 나면

거리와 변위, 속력과 속도를 구별하고, 속력 변화로 가속도를 구하며, 위치-시간과 속도-시간 그래프를 넓이까지 읽을 수 있습니다. 떨어뜨린 돌이 2초 동안 몇 미터 떨어지는지, 45°로 던진 공이 어디까지 가는지, 달에서 망치와 깃털이 함께 떨어진 이유도 설명할 수 있습니다.

운동

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