힘과운동

스윙바이 1

천체의 속력 경로 보기 Run 스윙바이 항법 – 달의 중력을 이용하여 우주선의 속력을 증가시키는 방법 우주선이 움직이는 천체를 돌아 나가면서, 천체의 중력을 이용하여 속력을 증가시키는 방법을 ‘스윙바이(Swing-by) 항법(이하 스윙바이)’라고 합니다. ‘스윙바이’는 ‘그래비티 어시스트(Gravity assist)’ 또는 ‘새총 효과(Slingshot effect)’라고도 합니다. 모두…
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웹캠을 이용한 운동 분석 Motion Analysis using Webcam

운동 분석 (웹캠 이용)

Mirror Fullscreen 사용 방법 화면에서 추적할 물체(주로 공)를 클릭하세요. 일정 시간마다 물체의 위치가 추적되어 화면상에 나타납니다. 버튼을 클릭하여 화면상에 표시할 점의 수와 초당 추적 회수를 조절할 수 있습니다. 자세한 이용 방법은 아래 동영상을 참고 바랍니다. 주의 및 안내 사항 현재…
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중력의 범위와 세기

중력은 질량이 있는 모든 물체 사이에 끌어당기는 힘을 말합니다. 뉴턴(Newton)에 의하면, 질량을 가진 물체는 다른 물체를 두 물체의 질량에 비례하고, 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 서로를 끌어당깁니다. \[F=G\frac { { m }_{ 1 }{ m }_{ 2 }…
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뉴턴의 진자

뉴턴의 진자는 다섯개의 쇠구슬로 이루어져 있고, 구슬의 회전을 막기위해 각 구슬은 두개의 실에 매달려 있습니다. 원래 뉴턴의 진자는 뉴턴의 제3법칙을 보여주기 위해 만들어졌습니다. 한쪽에서 구슬을 충돌시키면 반대편을 거쳐 같은 충격이 다시 돌아옵니다. 움직이는 과정 하나의 볼을 멀리 당겨서 낙하시키면, 낙하된…
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감속 엔진이 없는 우주 비행선

로켓의 관성 우주 공간에서는 마찰이 없기 때문에 운동하던 로켓의 엔진을 정지시켰다고 해서 바로 정지하지 않습니다. 로켓의 엔진이 정지되면, 로켓은 관성의 법칙에 따라 계속 앞으로 진행합니다. 로켓을 정지시키기 위해서는 진행하는 앞 방향으로 무엇인가를 내보내면서 반작용력을 얻어야 합니다. 관성 정지해 있던 버스가…
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힘의 합력 2

힘의 3요소 물체에 힘이 작용할 때 물체의 운동은 힘의 크기, 힘의 방향, 힘의 작용점에 따라서 달라지는데, 이것을 힘의 3요소라고 합니다. 따라서 힘을 표시할 때에는 힘의 크기, 힘의 방향, 힘의 작용점을 모두 나타내어야 합니다. 손가락으로 책상 위에 놓인 책을 밀어서 움직일…
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단진자의 주기

위 시뮬레이션은 진폭에 따른 주기의 변화를 고려했습니다. 따라서, 진폭을 크게 할 수록 주기가 조금씩 길어집니다. 매달린 채로 중력에 의해 진동 운동을 하는 진자는 ‘단진자’와 ‘물리진자’로 분류할 수 있습니다. 단진자는 질량을 무시할 수 있는 끈에 매달린 작은 물체와 같이 물체의 각운동을…
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공진

공진 공진 또는 공명(Resonance) 현상은 특정 진동수에서 진폭이 증가하는 현상을 말합니다. 공진 현상은 우리 주변에서 쉽게 관찰할 수 있습니다. 1. 그네 그네를 밀어줄 때 그네의 흔들리는 주기에 맞춰서 잘 밀어주면 그네는 잘 흔들립니다. 반면, 그네의 움직임과 관계없이 마구 흔드는 경우…
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톱니바퀴

톱니바퀴 여러 축에 회전력이나 동력을 전달하기 위한 톱니바퀴 모양의 기계장치입니다. 일반적인 기어는 한 번씩 물릴때마다 회전방향이 반대가 됩니다. 기어의 반지름 비율을 조절하면 회전 각속도와 토크를 조절할 수 있습니다. 작은 기어에서 큰 기어로 동력이 전달되는 경우 각속도가 느려지지만 토크(돌림힘)가 커지고, 큰…
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스프링 진자

마찰에 의한 진폭 감소 효과는 무시하였습니다. 단순 조화 진동 일상생활에서 같은 운동이 되풀이되는 진동 현상을 많이 볼 수 있습니다. 아래의 예와 같이, 흔들리는 물체나 매단 물체들은 이러한 진동 운동을 하고 있습니다. 시계 진자 용수철에 매단 물체 그네 현악기의 현(줄) 내연기관의…
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빗면에서의 힘

빗면에서 힘의 분해 빗면 위 수레에 외력이 가해지지 않는다면, 물체에 가해지는 힘의 근원은 오직 ‘중력’ 밖에 없습니다. 이 중력은 빗면의 기울기에 따라 두 힘으로 분해해 볼 수 있습니다. 힘의 분해과정은 벡터의 합성 과정의 역순으로 하면 됩니다. 빗면에서의 힘을 분해할 때는…
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중력 열차

이 시뮬레이션과 같이 지구에 구멍을 뚫고 물건을 던져 넣으면 지구 반대편으로 보낼 수 있습니다. 이 시뮬레이션은 마찰의 효과를 무시한 경우입니다. 지구는 자전하지 않고 균질한 고체 구라고 가정합니다. 이 시뮬레이션은 사고 실험일 뿐입니다. 현재 기술로 지구에 구멍을 뚫을 수는 없습니다. Newton의…
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