물리학 I · 작용 반작용과 운동량 보존
핵심 원리
물체 A가 물체 B에 힘을 작용하면, B도 A에 크기가 같고 방향이 반대인 힘을 작용합니다. 이 두 힘은 동시에 작용하고, 서로 다른 물체에 작용하므로 상쇄되지 않습니다.
탐구 질문
- 로켓이 우주 공간에서도 추진할 수 있는 까닭을 작용 반작용 법칙으로 설명해 보세요.
- 작용 반작용 관계의 두 힘과 힘의 평형 관계의 두 힘은 무엇이 다른가요?
- 스케이트를 탄 두 사람이 서로 밀 때 가벼운 사람이 더 많이 밀려나는 까닭은 무엇인가요?
실생활 예시
- 걷기: 발이 지면을 뒤로 밀면 지면이 발을 앞으로 밀어 줍니다.
- 수영: 손이 물을 뒤로 밀면 물이 몸을 앞으로 밀어 줍니다.
- 총 반동: 탄환이 앞으로 나가면 총은 뒤로 밀립니다.
교과서 연계
물리학 I편 p38~41
작용 반작용 법칙, 힘 센서 탐구, 로켓 추진 원리를 한 화면에서 비교합니다.
두 힘은 서로 다른 물체에 작용합니다.
그래서 크기가 같고 방향이 반대여도 서로 상쇄되지 않습니다.
CURRENT CASE
손으로 벽 밀기
손이 벽을 오른쪽으로 밀면, 벽도 손을 왼쪽으로 같은 크기로 미는 장면입니다.
작용·반작용 vs 힘의 평형
| 구분 |
작용·반작용 |
힘의 평형 |
| 작용 대상 |
서로 다른 두 물체 |
같은 하나의 물체 |
| 크기 |
항상 같음 |
같음 |
| 방향 |
반대 |
반대 |
| 상쇄 여부 |
상쇄 안 됨 |
상쇄됨 |
핵심은 어느 물체에 작용하느냐입니다. 같은 물체에 작용해야 힘의 평형이 되고, 서로 다른 물체에 작용하면 작용·반작용입니다.