힘의 작용
가만히 놓인 책에도 힘이 작용할까?
이 개념 문제 7개 풀기 →합력과 평형
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 계산 — 한 직선 위의 나란한 힘, 공의 자리는 0.1초마다 찍음
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 오른쪽 30 N, 왼쪽 20 N 이면 상자는 어느 쪽으로 갈까요? 두 힘을 같게 맞춰 보고, ‘같은 방향으로’도 켜 보세요.
힘은 크기와 방향을 가진 화살표로 나타내요(단위 N). 한 직선 위의 두 힘은 같은 방향이면 더하고, 반대 방향이면 빼서 **합력(알짜힘)**을 구해요. 알짜힘이 0 이면 힘의 평형이에요.
바닥 위 물체
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 계산 — 한 직선 위의 나란한 힘, 공의 자리는 0.1초마다 찍음
해 볼 것 · 질량을 바꾸고 손으로 위에서 눌러 보세요. 바닥이 떠받치는 힘은 어떻게 변하나요?
가만히 놓인 책에도 지구가 당기는 중력과 바닥이 위로 떠받치는 힘이 작용해요. 두 힘이 평형을 이뤄 책이 멈춰 있어요.
달에 가면 내 몸무게와 질량은 어떻게 될까?
이 개념 문제 6개 풀기 →질량과 무게
자료 · 계산 천체의 표면 중력은 NASA 행성 자료(지구 9.8 · 달 1.6 · 화성 3.7 · 목성 24.8 m/s²), 마찰의 크기는 설명용 어림값
해 볼 것 · 천체를 바꾸며 두 저울을 보세요. 어느 저울의 눈금이 바뀌나요?
질량은 물체가 가진 고유한 양(kg)이라 어디서나 같아요. 무게는 물체에 작용하는 중력의 크기(N)로 지구에서는 9.8 × 질량(kg) 이고, 달에서는 약 1/6 이에요. 용수철저울은 무게를, 윗접시저울은 질량을 재요.
용수철 · 마찰 · 물은 어느 쪽으로 힘을 줄까?
이 개념 문제 11개 풀기 →탄성력
자료 · 계산 천체의 표면 중력은 NASA 행성 자료(지구 9.8 · 달 1.6 · 화성 3.7 · 목성 24.8 m/s²), 마찰의 크기는 설명용 어림값
해 볼 것 · 추를 하나씩 늘리며 ● 기록을 눌러 그래프를 그려 보세요.
마찰력
자료 · 계산 천체의 표면 중력은 NASA 행성 자료(지구 9.8 · 달 1.6 · 화성 3.7 · 목성 24.8 m/s²), 마찰의 크기는 설명용 어림값
해 볼 것 · 미는 힘을 조금씩 키워 상자가 움직이기 시작하는 때를 찾고, 면을 바꿔 견줘 보세요.
탄성력은 늘어나거나 눌린 방향과 반대로 작용하고, 용수철이 늘어난 길이는 매단 무게에 비례해요. 마찰력은 움직이려는 방향과 반대로 작용하고, 접촉면이 거칠수록 · 무거울수록 커요.
부력 3D
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형 — 물의 밀도 1 g/cm³
해 볼 것 · 쇠 추를 천천히 내리며 저울 눈금과 넘친 물을 보세요. 나무 토막으로도 해 봐요.
부력은 물속의 물체를 위로 밀어 올리는 힘이에요. 크기는 공기 중 무게 − 물속 무게이고, 물에 잠긴 부피만큼의 물의 무게와 같아요.
힘을 계속 주어야만 물체가 움직일까?
이 개념 문제 6개 풀기 →알짜힘과 운동
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 계산 — 한 직선 위의 나란한 힘, 공의 자리는 0.1초마다 찍음
해 볼 것 · ‘힘 없음’부터 ‘비스듬히’까지 바꿔 공을 굴려 보세요. 점 사이 간격과 휘는 모양을 견줘요.
알짜힘이 0 이면 멈춘 물체는 그대로, 움직이던 물체는 같은 빠르기로 계속 움직여요. 알짜힘이 0 이 아니면 운동 상태가 변해요 — 운동 방향과 같거나 반대면 속력만, 수직이면 방향만, 비스듬하면 둘 다 변해요.
물에 넣은 돌이 공기 중보다 가벼워지는 까닭은?
- 멈춰 있는 물체에는 힘이 없다? — 여러 힘이 평형을 이뤄 알짜힘이 0 일 뿐이에요.
- 질량과 무게는 같다? — 질량은 kg, 무게는 N 이고, 무게만 장소에 따라 변해요.
- 밀어도 안 움직이면 마찰력이 0 이다? — 미는 힘과 같은 크기의 마찰력이 반대로 작용해요.
- 물에 깊이 넣을수록 부력이 커진다? — 다 잠긴 뒤에는 그대로예요.
- 움직이려면 계속 힘을 주어야 한다? — 알짜힘이 0 이면 같은 빠르기로 계속 움직여요.
한 장 요약
한 장 요약
- 힘 = 크기 + 방향(화살표, N). 같은 방향의 두 힘은 더하고, 반대 방향은 빼요. 알짜힘 0 → 힘의 평형.
- 바닥 위 물체: 중력(아래) = 떠받치는 힘(위).
- 질량(kg)은 어디서나 같고, 무게(N) = 9.8 × 질량(kg) 은 천체마다 달라요. 용수철저울 = 무게, 윗접시저울 = 질량.
- 탄성력: 변형과 반대 방향, 늘어난 길이 ∝ 무게. 마찰력: 운동 방향과 반대, 거칠수록 · 무거울수록 큼. 부력: 위로, 공기 중 무게 − 물속 무게.
- 알짜힘 ≠ 0 → 운동 상태 변화: 같은 · 반대 방향은 속력, 수직은 방향, 비스듬하면 둘 다.
교육과정 · 2022 개정 중학교 과학 · 1학년 · 힘의 작용 · [9과05-01]~[9과05-04] · 합력은 한 직선 위의 나란한 힘만, 바닥에 놓인 물체에는 떠받치는 힘을 함께 다뤄요.
Practice
문제 풀기 30문제
상자를 오른쪽으로 15 N, 같은 방향으로 25 N 의 힘으로 함께 밀었어요. 합력의 크기는 몇 N 일까요?
답N상자를 오른쪽으로 30 N, 왼쪽으로 18 N 의 힘으로 당겼어요. 합력의 크기는 몇 N 일까요?
답N지구에서 질량 5 kg 인 물체의 무게는 몇 N 일까요? (무게 = 9.8 × 질량(kg))
답N물체의 운동을 방해하는 방향으로, 접촉면에서 작용하는 힘은?
물속에 있는 물체를 위로 밀어 올리는 힘은?
물체에 작용하는 알짜힘이 0 일 때 움직이던 물체는 어떻게 될까요?
줄다리기에서 두 편이 줄을 당기는데 줄이 움직이지 않았어요. 이때의 설명으로 옳은 것은?
책상 위에 질량 2 kg 인 책이 놓여 있어요. 책상이 책을 떠받치는 힘은 몇 N 일까요? (무게 = 9.8 × 질량(kg))
답N질량이 6 kg 인 물체를 달에 가져갔어요. 옳은 것은?
달에서 물체를 재면 지구에서와 눈금이 달라지는 저울은?
추 1개를 매달면 2 cm 늘어나는 용수철이 있어요. 같은 추 3개를 매달면 몇 cm 늘어날까요?
답cm손으로 용수철을 오른쪽으로 잡아당겨 늘였어요. 용수철의 탄성력의 방향은?
같은 상자를 밀 때 마찰력이 가장 큰 경우는?
용수철저울에 매단 돌의 눈금이 공기 중에서 2.5 N, 물속에서 1.5 N 이었어요. 돌에 작용한 부력은 몇 N 일까요?
답N달리던 자전거가 브레이크를 잡아 멈출 때 운동의 변화는?
줄에 매단 공을 같은 빠르기로 빙빙 돌릴 때 운동의 변화는?
상자를 오른쪽으로 40 N 으로 밀고, 왼쪽으로 25 N 으로 당기고 있어요. 상자가 힘의 평형을 이루려면 왼쪽으로 몇 N 의 힘을 더 주어야 할까요?
답N책상 위의 질량 2 kg 인 상자를 손으로 위에서 10 N 의 힘으로 누르고 있어요. 책상이 상자를 떠받치는 힘은 몇 N 일까요? (무게 = 9.8 × 질량(kg))
답N달의 표면에서는 1 kg 인 물체의 무게가 1.6 N 이에요. 지구에서 무게가 49 N 인 물체를 달에 가져가면 무게는 몇 N 일까요?
답N무게 20 N 인 상자를 바닥에서 6 N 으로 밀었는데 움직이지 않았어요. 이때 상자에 작용하는 마찰력은?
부피가 50 cm³ 인 쇠 추를 물에 완전히 잠기게 했어요. 쇠 추에 작용하는 부력은 몇 N 일까요? (물 1 cm³ 의 질량은 1 g, 무게 = 9.8 × 질량(kg))
답N용수철저울에 매단 쇠 추를 물에 반쯤 잠기게 했다가 다 잠기게 하고, 다시 더 깊이 넣었어요. 저울의 눈금은?
비스듬히 위로 던진 공이 날아가는 동안의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (공기 저항은 생각하지 않아요)
운동의 변화가 나머지와 다른 하나는?
천장에 매달린 전등이 가만히 있어요. 전등에 작용하는 힘을 모두 쓰고, 전등이 멈춰 있는 까닭을 힘의 평형으로 설명하세요.
지구에서 용수철저울로 재면 29.4 N, 윗접시저울로 재면 3 kg 인 물체를 화성(1 kg 의 무게가 3.7 N)에서 두 저울로 재면 각각 어떻게 되는지 쓰고 그 까닭을 설명하세요.
질량 260 g, 부피 100 cm³ 인 돌을 용수철저울에 매달아 물에 완전히 잠기게 했어요. 저울의 눈금은 몇 N 일까요? (물 1 cm³ 의 질량은 1 g, 무게 = 9.8 × 질량(kg), 소수 둘째 자리까지)
답N얼음판 위에서 밀어 준 퍽이 아주 오랫동안 미끄러져 가는 까닭을 알짜힘과 운동 상태의 관계로 설명하세요.
용수철저울에 매단 물체의 눈금이 공기 중에서 3.0 N, 물에 반쯤 잠겼을 때 2.6 N, 다 잠겼을 때 2.2 N 이었어요. 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 다 잠겼을 때의 부력은 0.8 N 이다. ㄴ. 반쯤 잠겼을 때의 부력은 다 잠겼을 때의 절반이다. ㄷ. 다 잠긴 뒤 더 깊이 넣으면 눈금은 2.2 N 보다 작아진다.)
질량과 무게에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 질량은 장소에 따라 변하지 않는다. ㄴ. 무게의 단위는 kg 이다. ㄷ. 같은 물체라도 달에서의 무게는 지구에서보다 작다.)
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