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  7. 시간, 공간, 운동

이동 거리와 변위


1. 이동 거리

  • 물체가 운동한 경로의 총 길이


2. 변위

  • 물체의 처음 위치에서 나중 위치까지의 변화량


속력


1. 속력

  • 물체의 빠르기를 나타내는 물리량으로, 단위 시간(1초)동안의 이동거리로 나타낸다.



속력 =

이동 거리

,


v =


s

(단위 : m/s)

걸린 시간

t



2. 평균 속력

  • 일정한 시간 동안 물체의 평균적인 속력으로, 운동 도중의 속력 변화는 무시한다.


평균속력 =

이동 거리

,


v =


s

걸린 시간

t


3. 순간 속력

  • 특정 시각에서의 속력으로, 속도가 변하지 않는 운동에서는 순간 속력과 평균 속력이 항상 같다.


속도


1. 속도

  • 물체의 운동방향과 빠르기를 함께 나타내는 물리량으로, 단위 시간(1초) 동안의 변위로 나타낸다.


속도 =

변위

,


v =


s

(단위 : m/s)

걸린 시간

t



2. 평균 속도

  • 일정한 시간 동안 물체의 평균적인 속도


평균 속도 =

변위

,


v =


d

걸린 시간

t



3. 순간 속도

  • 특정 시각에서의 속도로, 속도가 변하지 않는 운동에서는 순간 속도와 평균 속도가 항상 같다.


그래프에서 평균 속력(속도)과 순간 속력(속도)구하기


1. 평균 속력과 순간 속력

  • 평균 속력 : 이동거리 - 시간 그래프에서 t₁~ t₂동안 물체의 평균 속력은 두점 A, B를 잇는 직선의 기울기와 같다.


v =


s₂- s₁

t₂- t₁

  • 순간 속력: 이동 거리 - 시간 그래프에서 시각 t₁에서의 순간 속력은 A점에 접하는 접선의 기울기와 같다.

순간속력


2. 평균 속도와 순간 속도

  • 평균 속도 : 위치 - 시간 그래프에서 t₁~ t₂동안 물체의 평균 속도는 두점 A, B를 잇는 직선의 기울기와 같다.



v =


s₂ - s₁

t₂ - t₁


  • 순간 속도 : 위치- 시간 그래프에서 시각 t₁에서의 순간 속도는 A점에 접하는 접선의 기울기와 같다.

순간속도


등속 직선 운동(등속도 운동)


1. 등속 직선 운동

  • 속도가 일정한 직선 운동, 즉 속도의 크기(속력)와 속도의 방향(운동 방향)이 일정한 운동


이동거리 = 속력 x 시간, s=vt

→ v=

s

= 일정

t


2. 등속 직선 운동의 조건

  • 물체에 힘이 작용하지 않거나, 작용하는 알짜힘 (힘의 합력)이 0이어야 한다.


3. 등속 직선 운동의 예

  • 에스컬레이터, 무빙워크, 컨베이어 벨트 등


이동 거리- 시간 그래프속력- 시간 그래프


가속도- 시간 그래프


상대 속도

  • 운동하고 있는 관찰자가 본 물체의 속도


A에 대한 B의 속도 = B의 속도 - A의 속도


관련문제

문제

01

그림은 직선 상에서 운동하는 물체의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

<보기>


<위치-시간 그래프>



선택지

① 0~3초 동안 속력은 증가하였다.

② 5~10초 동안 속력은 증가하였다.

③ 5초일 때 운동 방향이 반대로 바뀌었다.

④ 0~12초 동안 평균 속도의 크기는 2 m/s이다.

⑤ 0~5초 동안의 평균 속력이 5~10초 동안의 평균 속력보다 크다.

정답 :

해설 :

위치-시간 그래프에서 기울기는 속도이고, 평균 속력은 이동 거리를 걸린 시간으로 나눈 값이다.

문제

01

그림은 직선 상에서 운동하고 있는 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보기>


<위치-시간 그래프>


ㄱ. A는 속도가 일정하다.

ㄴ. 시각 t일때 A, B의 속도는 같다.

ㄷ. 0~t 동안 A, B의 평균 속도는 같다.


선택지

① ㄱ

② ㄴ

③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ

⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 :

해설 :

위치-시간 그래프에서 기울기는 속도이다. 순간 속도는 접선의 기울기이고, 평균 속도는 두 점을 잇는 직선의 기울기이다.

참고서 연관목차

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  1. 1.시공간과 우주

    1. 1 . 시간, 공간, 운동

    2. 2 . 시공간의 새로운 이해

  2. 2.물질과 전자기장

    1. 1 . 전자기장

    2. 2 . 물질의 구조와 성질

  3. 3.정보와 통신

    1. 1 . 소리와 빛

    2. 2 . 정보의 전달과 저장

  4. 4.에너지

    1. 1 . 에너지의 발생

    2. 2 . 힘과 에너지의 이용

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