뉴턴의 운동법칙 3가지를 정의하고 사례를 찾아 설명하시오

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2017.08.24
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2017.04
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목차

Ⅰ. 뉴턴의 제1법칙 ‘관성의 법칙’
Ⅱ. 뉴턴의 제2법칙 ‘힘과 가속도의 법칙’
Ⅲ. 뉴턴의 제3법칙 ‘작용과 반작용의 법칙’

본문내용

인류 최고의 과학자 중 한 명으로 꼽히는 아이작 뉴턴(Issac Newton 1642-1727)은 나무에서 사과가 떨어지는 것을 보고 중력을 발견한 일화로 유명하다. 그는 땅에 떨어지는 사과와 지구 둘레를 도는 행성인 달이 같은 운동을 하고 있다는 것을 밝히며 중력 법칙을 만들어 냈다. 이 중력 법칙을 포함해 뉴턴이 세상에 남긴 업적은 무수히 많다. 그의 대표적인 업적 중 하나로 물리학의 기본이라 할 수 있는 ‘뉴턴의 세 가지 법칙’에 대해서 소개하고자 한다.

Ⅰ. 뉴턴의 제1법칙 ‘관성의 법칙’
•모든 물체의 질량중심은 그 상태를 바꿀만한 힘이 강제로 주어지지 않는 한, 정지 상태를 유지하거나 일정한 운동을 하여 진행 방향으로 계속 움직이는 상태를 유지하려는 성질이 있다.
•물체의 질량중심은 외부력이 작용하지 않는 한, 정지해 있거나, 진행 방향을 따라 일정한 속도 v로 계속 움직이려는 성질이 있다.
미적분학의 표현을 빌리자면, 이것은 와 같이 표현할 수 있다.
제1법칙이 제2법칙의 특수한 상황에 지나지 않음에도 불구하고, 제1법칙은 다른 두 법칙이 유효할 수 있도록 해주는 기준틀의 개념을 정의하고 있다. 이러한 기준틀은 관성기준틀 또는 갈릴레이 기준틀이라고 불리며, 가속도가 0인 상태로 등속운동을 하는 기준틀을 가리킨다.
조금 덜 형식적인 표현을 빌리자면, 아리스토텔레스는 물체를 가만히 놓는다면 그 물체가 가만히 있는 것은 자연스러운 현상이며, 물체가 움직이려면 어떤 원인이 필요하다고 생각했다. 움직이던 물체가 마찰력 때문에 정지하는 것(천체의 경우 마찰력이 거의 없다고 볼 수 있으므로 제외한다.)은 흔히 볼 수 있는 현상이다. 하지만 갈릴레오의 실험에서 빗면을 따라 공을 굴리면 모든 물체는 그대로 놔두면 일정한 속도(0일 수도 있고 0이 아닐 수도 있다.)로 움직인다는 것을 발견할 수 있다.

참고 자료

네이버 지식인. 뉴턴의 세 가지 법칙.
네이버 블로그. 뉴턴의 세 가지 법칙 실례

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