등속 원운동과 구심력

등속 원운동에서는 속력은 일정하지만 속도 방향이 계속 바뀌므로, 항상 중심을 향하는 구심 가속도와 구심력이 필요합니다.

📖 학습 가이드

핵심 원리

등속 원운동에서 속력은 일정하지만 속도의 방향이 계속 변하므로 가속도가 존재합니다. 이 구심 가속도는 항상 원의 중심을 향하며 a = v²/r입니다. 구심력은 실의 장력, 마찰력, 중력 등 실제 힘이 제공합니다.

탐구 질문

• 등속 원운동하는 물체의 속력이 일정한데 왜 가속도가 0이 아닌가요?
• 곡선 도로에서 자동차의 속력을 2배로 높이면 필요한 구심력은 몇 배가 되나요?
• 인공위성의 궤도 반지름이 커지면 궤도 속도는 어떻게 변하나요?

실생활 예시

세탁기 탈수(원심 효과), 놀이공원 회전 놀이기구, GPS 위성, 원심 분리기처럼 회전 운동이 쓰이는 장면을 떠올려 보세요.

교과서 연계

역학과 에너지 I편 p26~31. 여러 가지 운동, 등속 원운동, 구심력을 한 화면에서 비교할 수 있도록 구성했습니다.