본문내용
1. 자유낙하 운동의 이해
1.1. 운동의 법칙과 중력
뉴턴의 운동법칙은 자유낙하운동의 원리를 이해하는데 핵심적인 요소이다"이다. 뉴턴은 이 세 법칙을 이용해 지구에 발생하는 고유의 힘을 밝혔다. 중력(Gravity)이라는 힘이 그것이다. 중력은 지구가 중심 방향으로 물체를 끌어당기는 힘을 말한다.
중력이 있기 때문에 우리가 바닥에 서 있거나 누울 수 있고, 모든 운동이 가능하다. 중력이 없는 무중력 상태는 질량이 의미가 없으며, 표면에 안정적으로 안착하지 못한다. 끌어당기는 힘이 없기 때문이다. 뉴턴은 중력을 자신이 밝힌 제2 운동법칙에 대입하여 밝혀내었으며, 행성의 가속도를 구할 수 있었다. 뉴턴이 밝혀낸 이 힘은 만유인력(萬有引力, Law of Universal Gravity)라고 한다. 다시 말해, 중력을 만유인력이라고 한다.
뉴턴은 행성의 가속도뿐만 아니라 달의 세차 운동, 은하수의 생성, 빛의 굴절, 혜성의 운동 등을 통해 만유인력 즉, 중력이 작용하고 있다는 것을 확인한다. 뉴턴은 자신의 이론으로 갈릴레이가 주장한 갈릴레이 운동법칙을 증명했다. 뉴턴은 중력을 이용해 지구의 가속도도 밝혀냈다. 뉴턴역학에 따르면, 물체는 지구 표면에서 일정한 가속도를 가지는데 이 속도를 지구의 중력가속도라고 부른다. 중력 가속도는 9.8 m/s²의 속도를 지니고 있다.
1.2. 자유낙하운동의 정의와 특성
자유낙하운동이란 정지되어 있던 물체가 중력을 받아 속력이 커지면서 지면을 향하여 떨어지는 운동을 의미한다"" 자유낙하운동의 특성은 다음과 같다.
첫째, 자유낙하 하는 물체의 가속도는 질량과 상관없이 일정하다. 지구 표면에서 자유낙하하는 물체의 가속도는 약 9.8 m/s²이다. 이는 공기의 저항을 무시할 수 있는 경우에 해당한다.
둘째, 자유낙하운동의 운동 방향은 언제나 지구 중심 방향, 즉 중력 방향이다. 물체가 자유롭게 떨어지는 동안 그 운동 방향은 지표면을 향하는 수직 아래 방향이다.
셋째, 자유낙하운동은 등가속도 운동이다. 즉, 시간에 따라 속도가 일정하게 증가하는 운동이다. 따라서 자유낙하하는 물체의 속도는 시간에 비례하고, 낙하 거리는 시간의 제곱에 비례한다."
1.3. 아리스토텔레스와 갈릴레오의 운동이론 비교
아리스토텔레스와 갈릴레오의 운동이론은 물체의 운동을 바라보는 관점에서 크게 차이가 있다"이다.
아리스토텔레스는 무게가 무거운 물체가 빨리 떨어진다고 주장했다. 그의 운동이론은 물질론...
1
2
3
4
5
6