속도와 가속도
(1) 변위: 물체의 위치 변화량을 나타내는 물리량이다.
(2) 속도
(3) 가속도
평면에서 등가속도 운동
(1) 평면에서 등가속도 운동: 가속도의 방향이 처음 운동 방향에 수직인 등가속도 운동에서 가속도와 나란한 방향으로는 등가속도 운동을, 가속도와 수직인 방향으로는 등속도 운동을 한다.
(2) 평면에서 등가속도 운동의 분석
① 가속도가 일정하므로 가속도의 크기와 방향이 변하지 않는다.
② 가속도에 나란한 방향과 가속도에 수직인 방향으로 분해하면 운동을 쉽게 파악할 수 있다.
③ 가속도 방향을 x 방향으로 정하면 가속도의 y성분은 0이다. 따라서 y 방향으로는 속도가 변하지 않는 등속도 운동을 하고, x 방향으로는 등가속도 운동을 한다.
(3) 평면에서 등가속도 운동의 경로
중력장에서의 직선 운동
(1) 자유 낙하 운동
① 자유 낙하 운동: 가만히 놓은 물체가 중력의 영향만으로 낙하하는 운동이다.
② 중력 가속도: 진공에서 낙하하는 물체는 약 9.8 m/s2의 가속도로 등가속도 운동을 하는데, 이 값을 중력 가속도라 하고 g로 표시한다.
③ 속도와 낙하 거리: 물체를 가만히 놓은 후 시간 t 후의 속도 v, 낙하 거리 h는 다음 관계를 만족한다.
④ 시간에 따른 속도와 낙하 거리 그래프
(2) 연직 아래로 던진 물체의 운동: 연직 아래 방향을 (+)방향으로 정하고 물체를 던진 속도를 v0이라고 하면, 물체는 처음 속도가 v0이고 가속도가 g인 등가속도 직선 운동을 한다.
(3) 연직 위로 던진 물체의 운동: 연직 위 방향을 (+)방향으로 정하고 물체를 던진 속도를 v0이라고 하면, 물체는 처음 속도가 v0이고 가속도가 -g인 등가속도 직선 운동을 한다.
포물선 운동
(1) 수평 방향으로 던져진 물체의 운동: 물체를 수평 방향으로 던지면, 물체는 수평 방향으로는 등속도 운동을 하고 연직 방향으로는 가속도가 g인 등가속도 운동(자유 낙하 운동)을 한다.
(2) 비스듬히 던진 물체의 운동: 비스듬히 던진 물체에도 중력만 작용하므로 가속도는 중력 가속도와 같다. 따라서 수평 방향으로는 등속도 운동을, 연직 방향으로는 가속도가 -g인 등가속도 운동(연직 위로 던진 물체의 운동)을 한다.
참고자료: EBS 수능 특강 물리2
