자유 낙하 핵심 원리
지표면 근처에서 물체가 중력만 받아 아래로 떨어질 때를 자유 낙하 운동이라고 합니다. 공기 저항을 무시하면 질량이 달라도 모두 같은 중력 가속도 9.8 m/s²로 떨어집니다.
탐구 질문
- 질량이 다른 두 물체를 같은 높이에서 놓으면 어느 것이 먼저 도착할까요?
- 자유 낙하 물체의 속력이 시간마다 일정하게 늘어나는 까닭은 무엇일까요?
- 깃털과 볼링공은 왜 실제 공기 중에서 다르게 떨어질까요?
- 높이 20 m에서 자유 낙하 할 때 도달 시간은 왜 약 2.02초일까요?
- 잔상 간격이 아래로 갈수록 넓어지는 모습은 무엇을 뜻할까요?
실생활 연결
- 갈릴레이의 피사의 사탑 사고 실험
- 아폴로 15호의 망치-깃털 낙하 실험
- 스카이다이빙과 종단 속도
- 자유 낙하 놀이기구의 가속 체험
그래프 읽기
- 속력-시간 그래프의 기울기는 가속도입니다.
- 높이-시간 그래프는 아래로 휘는 곡선입니다.
- 공기 저항을 켜면 질량이 작은 공이 더 빨리 속력 증가가 둔화됩니다.
미래엔 통합과학1 III편 p125~126 · 자유 낙하 운동, 중력 가속도, 속력-시간 그래프