SCIENCE 3D | 운동 그래프 (위치–시간

무슨 일이 일어났나

운동 그래프는 가로에 시간, 세로에 위치(또는 속도)를 놓고 순간마다 점을 찍어 이은 그림입니다 — NASA 가 설명하는 직교 좌표처럼, 평면 위 점 하나를 두 수 (x, y) 로 나타냅니다.

위치–시간 그래프의 기울기는 빠르기입니다. 곧은 선이면 빠르기가 일정한 등속 운동이고, 기울기가 점점 바뀌는 굽은 선이면 빨라지거나 느려지는 운동입니다.

시뮬레이터의 공은 옆으로 1 초에 10.0 m 씩 일정하게 가서(1 초 뒤 «가로 위치» 10.0 m, 2 초 뒤 20.0 m), 자취를 그대로 높이–시간 그래프로 읽을 수 있습니다. 높이는 0.5 초 7.43 m · 1 초 12.4 m · 1.5 초 14.9 m 로 오르는 폭이 줄다가, 1.77 초에 15.3 m 꼭대기를 찍고 3.53 초에 땅으로 돌아옵니다.

같은 움직임을 속도–시간 그래프로 그리면, 위로 가는 빠르기 17.3 m/s 가 1 초마다 9.81 m/s 씩 고르게 줄어드는 곧은 선이 되고 그 선 아래 넓이가 오른 높이 15.3 m 입니다.

잉글랜드 KS3 · KS4 과정도 여정을 거리–시간 그래프로 나타내고, 거리 · 시간 · 속력 그래프를 수로 읽는 것을 배웁니다.

💡 생활 속 예시

폰 달리기 앱이 그려 주는 거리–시간 그래프에서 기울기가 눕는 구간은 신호를 기다리며 멈춘 때이고, 가파른 구간은 내리막에서 빨리 달린 때입니다.
기차 시간표를 역(위치)과 시각(시간)으로 그리면, 역에 서 있는 동안은 선이 수평이 되고 달리는 동안은 비스듬히 오르는 계단 꼴 그래프가 됩니다.
엘리베이터 층 표시를 1 초마다 적어 그래프로 그리면, 출발 · 도착 무렵에는 선이 휘고 가운데에서는 곧게 뻗습니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

위치–시간 그래프의 선은 물체가 지나간 길을 그린 그림이다.
NASA 설명처럼 그래프의 점 하나는 두 수 (x, y) 의 짝입니다. 위치–시간 그래프의 점은 (시간, 위치) 짝이라, 곧장 위로 던져 같은 줄을 오르내린 공도 언덕 모양 선이 됩니다. 출처
위치–시간 그래프는 언제나 곧은 선이다.
NASA 는 떨어지는 물체가 간 거리가 지난 시간의 제곱에 비례한다고 설명합니다. 그래서 낙하처럼 빨라지는 운동의 위치–시간 그래프는 굽은 선(포물선)입니다. 출처

누가 왜 찾았나

NASA 교육 자료에 따르면, 곧장 떨어지는 공은 너무 빨라 정확히 잴 수 없었기에 갈릴레이는 공을 빗면에 굴려 움직임을 늦췄습니다. 빗면 위 철사를 옮겨 가며 공이 지날 때 나는 «딸깍» 소리가 같은 간격으로 들리게 맞추자, 출발점에서 철사들까지의 거리는 제곱수 1 · 4 · 9 · 16 · 25 의 비를 따랐습니다. 같은 시간 간격마다 위치를 적은 이 표가 오늘 우리가 그리는 위치–시간 그래프의 바탕입니다.

확인된 값

여정을 거리–시간 그래프로 나타내기 (잉글랜드 KS3 과정): distance–time graph 출처
거리 · 시간 · 속력 그래프를 수로 읽기 (잉글랜드 KS4 과정): distance, time, speed graphs 출처
간 거리 = 시간 × 평균 빠르기 (NASA 낙하 쪽 식의 첫머리): s = t × v(평균) m 출처
직교 좌표 — 평면 위의 점을 두 수(좌표)로 나타낸다 (NASA): (x, y) 출처
곧장 떨어지는 것은 너무 빨라 갈릴레이가 정확히 잴 수 없었다 — 그래서 빗면에 굴려 늦춤 (NASA): too fast → inclined board 출처
빗면 위 철사를 옮겨 «딸깍» 소리가 같은 간격으로 들리게 맞춤 (NASA): evenly spaced clicks 출처
그때 거리의 비 — 제곱수 1 · 4 · 9 · 16 · 25 (NASA): 1 : 4 : 9 : 16 : 25 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(중학교) · 운동과 에너지 [9과19-01]
잉글랜드 · KS4 Physics: Forces and motion

출처

https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5a7d563de5274a2af0ae2ffa/SECONDARY_national_curriculum_-_Science_220714.pdf(확인 2026-11-12)
https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5a7efc65ed915d74e33f3ac9/Science_KS4_PoS_7_November_2014.pdf(확인 2026-11-12)
https://pwg.gsfc.nasa.gov/stargaze/Sfall.htm(확인 2026-11-12)
https://pwg.gsfc.nasa.gov/stargaze/Sellipse.htm(확인 2026-11-12)

운동 그래프 (위치–시간 · 속도–시간 그래프)