힘의 작용과 운동/힘의 크기 나타내기

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힘의 크기 나타내기

준비물[+/-]

스탠드 2개, 용수철 5개, 5g짜리 분동 10개, 쇠막대, 도르래가 달린 쇠파이프, 실험대, 용수철 저울, 25g짜리 분동 1개, 기록장, 필기 도구

목표[+/-]

물체에 힘을 가하면 물체가 늘어나거나 휘거나 부서지거나 한다. 그러나 작용한 힘의 크기를 눈으로 보는 것만으로는 알 수 없다. 이러한 경우 어떻게 힘의 크기를 나타내면 좋은지 알아본다.

실험관찰[+/-]

① 같은 굵기·길이의 용수철 5개에 분동의 수를 달리하여 매달고, 각각 그 늘어난 정도를 재어 비교한다.② ①의 용수철을 수평으로 늘어 놓고, 분동의 수를 달리해 가면서 각 용수철의 늘어난 정도를 비교한다.③ 용수철을 손으로 잡아당기거나 분동을 실은 수레를 용수철이나 용수철 저울로 끌어, 힘의 크기를 나타내는 방법을 알아본다.

결과[+/-]

① 용수철의 늘어나는 정도는 매단 분동의 무게(중력)에 비례한다.② 용수철에 수평 방향으로 힘을 가했을 때에도 용수철이 늘어나는 정도는 분동의 무게에 비례한다. 그러므로 용수철의 늘어나는 정도의 크기로 힘의 크기를 잴 수 있다.③ 25g의 분동의 무게로 용수철이 늘어났을 때, 용수철을 늘이는 힘은 25g중이라 한다.

핵심 요점[+/-]

① 고무나 용수철이 늘어나는 정도는 작용한 힘에 비례한다. 어느 정도 이상의 힘을 작용시키면, 비례하지 않는다. 즉 늘어난 채로 있다.② 무게는 물체에 작용하는 지구의 인력으로서 아래쪽을 향한 힘이다. 힘의 크기는 g힘·kg힘 단위로 나타낸다.