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Elly & Julie

힘의 작용

  1. 가만히 놓인 책에도 힘이 작용할까?문제 7
  2. 달에 가면 내 몸무게와 질량은 어떻게 될까?문제 6
  3. 용수철 · 마찰 · 물은 어느 쪽으로 힘을 줄까?문제 11
  4. 힘을 계속 주어야만 물체가 움직일까?문제 6

가만히 놓인 책에도 힘이 작용할까?

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합력과 평형

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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.

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바닥 위 물체

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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?

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질량과 무게

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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?

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탄성력

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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.

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마찰력

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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.

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부력 3D

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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 →
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알짜힘과 운동

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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.

잠깐 퀴즈

물에 넣은 돌이 공기 중보다 가벼워지는 까닭은?

이 단원에서 자주 하는 실수
  • 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

  1. 힘 = 크기 + 방향(화살표, N). 같은 방향의 두 힘은 더하고, 반대 방향은 빼요. 알짜힘 0 → 힘의 평형.
  2. 바닥 위 물체: 중력(아래) = 떠받치는 힘(위).
  3. 질량(kg)은 어디서나 같고, 무게(N) = 9.8 × 질량(kg) 은 천체마다 달라요. 용수철저울 = 무게, 윗접시저울 = 질량.
  4. 탄성력: 변형과 반대 방향, 늘어난 길이 ∝ 무게. 마찰력: 운동 방향과 반대, 거칠수록 · 무거울수록 큼. 부력: 위로, 공기 중 무게 − 물속 무게.
  5. 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

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  1. 상자를 오른쪽으로 15 N, 같은 방향으로 25 N 의 힘으로 함께 밀었어요. 합력의 크기는 몇 N 일까요?

    답N
  2. 상자를 오른쪽으로 30 N, 왼쪽으로 18 N 의 힘으로 당겼어요. 합력의 크기는 몇 N 일까요?

    답N
  3. 지구에서 질량 5 kg 인 물체의 무게는 몇 N 일까요? (무게 = 9.8 × 질량(kg))

    답N
  4. 물체의 운동을 방해하는 방향으로, 접촉면에서 작용하는 힘은?

  5. 물속에 있는 물체를 위로 밀어 올리는 힘은?

  6. 물체에 작용하는 알짜힘이 0 일 때 움직이던 물체는 어떻게 될까요?

  7. 줄다리기에서 두 편이 줄을 당기는데 줄이 움직이지 않았어요. 이때의 설명으로 옳은 것은?

  8. 책상 위에 질량 2 kg 인 책이 놓여 있어요. 책상이 책을 떠받치는 힘은 몇 N 일까요? (무게 = 9.8 × 질량(kg))

    답N
  9. 질량이 6 kg 인 물체를 달에 가져갔어요. 옳은 것은?

  10. 달에서 물체를 재면 지구에서와 눈금이 달라지는 저울은?

  11. 추 1개를 매달면 2 cm 늘어나는 용수철이 있어요. 같은 추 3개를 매달면 몇 cm 늘어날까요?

    답cm
  12. 손으로 용수철을 오른쪽으로 잡아당겨 늘였어요. 용수철의 탄성력의 방향은?

  13. 같은 상자를 밀 때 마찰력이 가장 큰 경우는?

  14. 용수철저울에 매단 돌의 눈금이 공기 중에서 2.5 N, 물속에서 1.5 N 이었어요. 돌에 작용한 부력은 몇 N 일까요?

    답N
  15. 달리던 자전거가 브레이크를 잡아 멈출 때 운동의 변화는?

  16. 줄에 매단 공을 같은 빠르기로 빙빙 돌릴 때 운동의 변화는?

  17. 상자를 오른쪽으로 40 N 으로 밀고, 왼쪽으로 25 N 으로 당기고 있어요. 상자가 힘의 평형을 이루려면 왼쪽으로 몇 N 의 힘을 더 주어야 할까요?

    답N
  18. 책상 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))

    답N
  19. 달의 표면에서는 1 kg 인 물체의 무게가 1.6 N 이에요. 지구에서 무게가 49 N 인 물체를 달에 가져가면 무게는 몇 N 일까요?

    답N
  20. 무게 20 N 인 상자를 바닥에서 6 N 으로 밀었는데 움직이지 않았어요. 이때 상자에 작용하는 마찰력은?

  21. 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))

    답N
  22. 용수철저울에 매단 쇠 추를 물에 반쯤 잠기게 했다가 다 잠기게 하고, 다시 더 깊이 넣었어요. 저울의 눈금은?

  23. 비스듬히 위로 던진 공이 날아가는 동안의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (공기 저항은 생각하지 않아요)

  24. 운동의 변화가 나머지와 다른 하나는?

  25. Q25도전① 가만히 놓인 책에도 힘이 작용할까?서술형 · 스스로 채점

    천장에 매달린 전등이 가만히 있어요. 전등에 작용하는 힘을 모두 쓰고, 전등이 멈춰 있는 까닭을 힘의 평형으로 설명하세요.

  26. 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.

  27. 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)

    답N
  28. Q28도전④ 힘을 계속 주어야만 물체가 움직일까?서술형 · 스스로 채점

    얼음판 위에서 밀어 준 퍽이 아주 오랫동안 미끄러져 가는 까닭을 알짜힘과 운동 상태의 관계로 설명하세요.

  29. Q29실전 · 4점③ 용수철 · 마찰 · 물은 어느 쪽으로 힘을 줄까?학교 시험(내신) · 부력의 크기 · 변형 유형

    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.)

  30. Q30실전 · 3점② 달에 가면 내 몸무게와 질량은 어떻게 될까?학교 시험(내신) · 질량과 무게의 구별 · 변형 유형

    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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