속력 또는 방향이 변하는 운동

속력 또는 방향이

변하는 운동

회전 관람차와 바이킹의 차이는 무엇일까?

■ 속력 또는 방향이 변하는 운동, 속력과 방향이 모두 변하는 운동 - 가속도 운동 

여러분 주변에 움직이는 물체의 운동은 대부분 속력과 방향이 변하는 운동과 속력(빠르기)이 변하거나 속력은 일정하지만 방향이 변하는 운동을 합니다. 이러한 운동을 가속도 운동이라고 합니다.

■ 속력이 변하는 운동 

자동차가 직선 도로를 달리다가 브레이크를 잡으면 멈추고, 반대로 멈추었던 자동차에 가속 페달을 밟으면 속력이 점점 증가합니다. 이와 같은 운동은 속력이 변하는 운동을 한 경우입니다.

▲ 자동차의 가속도 운동(출처: 에듀넷)

■ 방향이 변하는 운동

시계 바늘의 움직임을 관찰해 본 적이 있나요? 시계 바늘은 일정한 속력으로 회전합니다. 초침은 60초에 한 바퀴, 분침은 60분에 한 바퀴를 돌고 시침은 24시간이 지나면 제자리로 돌아옵니다. 이와 같은 운동은 방향은 계속 변하였지만 속력은 변하지 않았음을 알 수 있습니다.

▲ 시계 바늘의 가속도 운동(출처: 에듀넷)

여러분은 회전관람차를 타 본 적이 있나요? 회전관람차는 1893년 미국의 ‘조지 페리스’에 의해 발명되었습니다. 많은 사람들이 박람회를 관람할 수 있도록 만들게 되었습니다. 회전관람차는 일정한 속력으로 회전하며 관람객을 태우면 운행이 되는데 원을 따라 운동하게 되기 때문에 계속 방향이 변하는 운동을 하게 됩니다. 즉, 속력은 일정하고 방향이 변하는 운동에 해당되는 가속도 운동입니다. 세계 최대의 회전관람차는 미국의 라스베가스에 설치되어 있습니다. 이 관람차의 이름은 ‘하이롤러(High Roller)’라고 하고, 매우 인기가 많은 놀이기구입니다.

▲ 회전관람차의 가속도 운동(출처: 에듀넷)

■ 속력과 방향이 모두 변하는 운동 

시계추는 일정한 주기로 운동하며 제자리로 돌아오는데 이와 같은 운동은 속력과 방향이 모두 변하는 경우에 해당합니다.

▲ 시계추의 가속도 운동(출처: 에듀넷)

여러분, 바이킹을 타 본 적이 있나요? 바이킹은 놀이동산에서 매우 인기가 많은 놀이기구입니다. 배에 승객을 싣고 출발하는데 축을 중심으로 최고점까지 도달하면 순간 방향을 바꾸어 다시 반대편으로 이동하고 다시 방향을 바꾸어 반복되는 운동을 합니다.

계속적으로 방향이 바뀌며 최고점에 도달했을 때는 순간 멈추게(속력이 0) 되면서 방향이 바뀌게 됩니다. 바닥에 최대한 가까이 이동하였을 때 속력이 최대가 되어 다시 반대편으로 이동하여 순간 멈추게 되면서 방향이 바뀌게 됩니다.

 

즉, 바이킹의 운동은 속력과 방향이 계속 변하는 운동에 해당되는 것입니다. 속력과 방향이 변하는 운동이므로 가속도 운동에 해당됩니다. 이 운동은 진자의 운동(시계추 운동)이라고 합니다. 일정한 주기로 반복하여 계속 운동하는 것을 말합니다.

▲ 바이킹의 가속도 운동(출처: 에듀넷)

[자료출처: 에듀넷]