분야 1
힘과 운동
Forces & Motion
운동 · 힘 · 운동량 · 에너지 · 회전 · 중력과 궤도 · 유체 · 진동
💡 생활 속 예시
- 🚌 버스가 갑자기 서면 몸이 앞으로 쏠린다 — 관성.
- 🎢 롤러코스터가 엔진 없이 언덕을 오르내린다 — 에너지가 바뀐다.
운동의 기술
위치 · 속도 · 가속도 · 자유낙하 · 포물선 운동
- 개념 완성 9 / 9
- 왜? 질문 완성 12 / 12
- 작동 원리 완성 2 / 2
- 실험 완성 4 / 4
- 개념가속도
- 개념자유 낙하 (낙하 법칙)
- 개념운동 그래프 (위치–시간 · 속도–시간 그래프)
- 개념위치와 변위
- 개념던진 물체의 운동 (포물선 운동)
- 개념보는 사람마다 다른 빠르기 (상대 속도)
- 개념속력과 속도
- 개념등속 직선 운동
- 개념고르게 빨라지는 운동 (등가속도 직선 운동)
- 왜? 질문달리는 기차 안에서 위로 던진 공은 왜 제자리로 떨어질까?
- 왜? 질문공을 가장 멀리 던지려면 왜 45° 쯤으로 던질까?
- 왜? 질문위로 던진 공은 가장 높은 곳에서 멈춰 있을까?
- 왜? 질문떨어뜨린 공과 옆으로 던진 공은 왜 동시에 땅에 닿을까?
- 왜? 질문시속 100 km 로 달리는 차는 1 초 동안 얼마나 갈까?
- 왜? 질문구간 단속 카메라는 어떻게 과속을 알아낼까?
- 왜? 질문100 m 달리기 선수는 언제 가장 빠르게 달릴까?
- 왜? 질문무거운 공과 가벼운 공, 무엇이 먼저 떨어질까?
- 왜? 질문떨어지는 물체는 왜 점점 빨라질까?
- 왜? 질문갈릴레이는 왜 공을 떨어뜨리지 않고 빗면에 굴렸을까?
- 왜? 질문나란히 달리는 옆 기차는 왜 멈춰 있는 것처럼 보일까?
- 왜? 질문높은 구름에서 떨어지는 빗방울은 왜 아프지 않을까?
- 작동 원리무중력 낙하탑
- 작동 원리다중 섬광 사진 (스트로보 사진)
- 실험아폴로 15 호 망치와 깃털 낙하 실험
- 실험갈릴레이의 경사면 실험
- 실험폰으로 재는 자유 낙하 (소리 초시계)
- 실험폰으로 재는 걷기 · 달리기 빠르기 (GPS)
힘과 뉴턴 법칙
관성 · F = ma · 작용 반작용 · 마찰 · 무게와 질량 · 겉보기 무게
- 개념 완성 9 / 9
- 왜? 질문 완성 12 / 12
- 작동 원리 완성 3 / 3
- 실험 완성 4 / 4
- 개념작용과 반작용 (뉴턴 운동 제3 법칙)
- 개념엘리베이터 속 몸무게 (겉보기 무게)
- 개념탄성력 (훅 법칙)
- 개념마찰력 (정지 마찰과 운동 마찰)
- 개념관성 (뉴턴 운동 제1 법칙)
- 개념알짜힘과 힘의 평형
- 개념힘과 가속도 (뉴턴 운동 제2 법칙)
- 개념무게와 질량
- 개념힘 (크기 · 방향 · 작용점)
- 왜? 질문용수철저울은 어떻게 무게를 잴까?
- 왜? 질문1 N(뉴턴)은 얼마나 센 힘일까?
- 왜? 질문엘리베이터에서 몸무게가 바뀔까?
- 왜? 질문걸을 때 몸을 앞으로 밀어 주는 힘은 무엇일까?
- 왜? 질문줄다리기에서는 무엇이 이기고 지는 것을 가를까?
- 왜? 질문책상 위의 책은 왜 떨어지지 않고 가만히 있을까?
- 왜? 질문짐을 가득 실은 카트는 왜 밀기도 멈추기도 어려울까?
- 왜? 질문무거운 상자는 왜 처음 밀 때가 가장 힘들까?
- 왜? 질문버스가 갑자기 서면 왜 몸이 앞으로 쏠릴까?
- 왜? 질문썰매는 왜 뒤에서 밀 때보다 앞에서 끌 때 더 가벼울까?
- 왜? 질문운동화 밑창에는 왜 울퉁불퉁한 무늬가 있을까?
- 왜? 질문달에 가면 왜 몸무게가 줄어들까?
- 작동 원리에어하키 테이블
- 작동 원리안전띠
- 작동 원리스마트폰 가속도 센서
- 실험애트우드 기계 실험
- 실험카드와 동전으로 하는 관성 실험
- 실험폰으로 재는 버스 · 지하철 출발과 멈춤 (승객만)
- 실험폰으로 재는 엘리베이터 (겉보기 무게 그래프)
운동량과 충돌
충격량 · 운동량 보존 · 충돌 · 로켓 추진 · 에어백
- 개념 완성 6 / 6
- 왜? 질문 완성 8 / 8
- 작동 원리 완성 3 / 3
- 실험 완성 3 / 3
- 개념튀어 오르는 정도 (반발 계수)
- 개념탄성 충돌과 비탄성 충돌
- 개념충격량과 충격력
- 개념운동량
- 개념운동량 보존
- 개념뿜어내며 나아가기 (로켓 추진)
- 왜? 질문로켓은 공기 없는 우주에서 어떻게 나아갈까?
- 왜? 질문공은 왜 푹신한 바닥보다 딱딱한 바닥에서 더 높이 튈까?
- 왜? 질문높은 곳에서 뛰어내릴 때 왜 무릎을 굽힐까?
- 왜? 질문배에서 뭍으로 뛰어내리면 왜 배가 뒤로 밀려날까?
- 왜? 질문야구 · 골프에서는 왜 공을 친 뒤에도 끝까지 휘두를까?
- 왜? 질문뉴턴의 요람은 왜 친 공의 수만큼만 반대쪽 공이 튀어 나갈까?
- 왜? 질문농구공 위에 테니스공을 얹어 떨어뜨리면 왜 테니스공이 높이 튈까?
- 왜? 질문같은 빠르기라도 트럭과 부딪히면 왜 더 위험할까?
- 작동 원리자전거 헬멧
- 작동 원리에어백
- 작동 원리물로켓
- 실험달걀 떨어뜨리기 실험 (충격 줄이기)
- 실험다트(DART) 소행성 충돌 실험 (2022)
- 실험폰으로 듣는 공 튀기기 (반발 계수)
일과 에너지
일 · 운동 에너지 · 위치 에너지 · 역학적 에너지 보존 · 일률 · 지레 · 도르래
- 개념 완성 8 / 8
- 왜? 질문 완성 10 / 10
- 작동 원리 완성 3 / 3
- 실험 완성 3 / 3
- 개념늘어난 용수철의 에너지 (탄성 퍼텐셜 에너지)
- 개념위치 에너지 (중력 퍼텐셜 에너지)
- 개념운동 에너지
- 개념역학적 에너지 보존
- 개념1 초 동안 하는 일 (일률)
- 개념지레 · 도르래 · 빗면 (일의 원리)
- 개념일 (힘 × 이동 거리)
- 개념일과 운동 에너지의 관계 (일–에너지 정리)
- 왜? 질문1 J(줄)은 얼마만큼의 에너지일까?
- 왜? 질문장대높이뛰기 선수는 어떻게 5 m 넘게 뛰어오를까?
- 왜? 질문작은 도미노는 어떻게 자기보다 큰 도미노를 넘어뜨릴까?
- 왜? 질문롤러코스터는 엔진 없이 어떻게 달릴까?
- 왜? 질문자동차의 «마력» 은 무엇을 재는 단위일까?
- 왜? 질문긴 내리막길을 내려오면 자전거 브레이크는 왜 뜨거워질까?
- 왜? 질문계단은 왜 내려갈 때보다 올라갈 때가 더 힘들까?
- 왜? 질문망치를 더 빠르게 휘두르면 왜 못이 더 깊이 박힐까?
- 왜? 질문가방을 들고 가만히 서 있으면 왜 과학에서는 «일» 을 하지 않은 걸까?
- 왜? 질문산길은 왜 지그재그로 나 있을까?
- 작동 원리문손잡이 (축바퀴)
- 작동 원리손톱깎이
- 작동 원리태엽 장난감
- 실험갈릴레이의 못 진자 실험
- 실험구슬 롤러코스터 실험
- 실험폰으로 재는 내 점프 높이
원운동과 회전
구심력 · 원심력(관성력) · 돌림힘 · 각운동량 · 팽이 · 자이로
- 개념 완성 7 / 7
- 왜? 질문 완성 9 / 9
- 작동 원리 완성 2 / 2
- 실험 완성 3 / 3
- 개념각운동량 보존 (스핀이 빨라지는 까닭)
- 개념무게 중심
- 개념바깥으로 쏠리는 힘 (원심력)
- 개념원운동을 만드는 힘 (구심력)
- 개념팽이의 비틀거림 (세차 운동)
- 개념돌리기 어려운 정도 (회전 관성)
- 개념돌리는 힘 (돌림힘)
- 왜? 질문시소에서 무거운 사람과 가벼운 사람은 어떻게 균형을 맞출까?
- 왜? 질문고속도로 커브 길은 왜 안쪽으로 기울어져 있을까?
- 왜? 질문오뚝이는 왜 넘어뜨려도 다시 일어설까?
- 왜? 질문피겨 선수는 팔을 모으면 왜 더 빨리 돌까?
- 왜? 질문팽이는 돌고 있을 때 왜 쓰러지지 않을까?
- 왜? 질문줄타기 하는 사람은 왜 긴 장대를 들고 걸을까?
- 왜? 질문물 양동이를 빙글 돌리면 거꾸로 서도 왜 물이 쏟아지지 않을까?
- 왜? 질문지구는 빠르게 도는데 우리는 왜 그것을 느끼지 못할까?
- 왜? 질문차가 커브를 돌면 왜 몸이 바깥쪽으로 쏠릴까?
- 작동 원리자이로스코프 (폰 회전 센서)
- 작동 원리세탁기 탈수
- 실험푸코 진자 (지구가 돈다는 증거)
- 실험폰으로 재는 회전의자 돌기 (각운동량)
- 실험폰으로 재는 회전판 구심 가속도
중력과 궤도
만유인력 · 케플러 법칙 · 인공위성 · 무중량 · 조석 · 탈출 속도
- 개념 완성 8 / 8
- 왜? 질문 완성 11 / 11
- 작동 원리 완성 3 / 3
- 실험 완성 4 / 4
- 개념인공위성의 궤도 운동 (원 궤도 속력)
- 개념탈출 속도
- 개념하늘에 멈춰 보이는 위성 (정지 궤도)
- 개념중력 가속도 (g ≈ 9.8 m/s²)
- 개념행성 운동 법칙 (케플러 법칙)
- 개념밀물 썰물을 만드는 힘 (기조력)
- 개념만유인력 (뉴턴 만유인력 법칙)
- 개념둥둥 뜨는 상태 (무중량 상태)
- 왜? 질문우주 정거장의 우주인은 몸무게를 어떻게 잴까?
- 왜? 질문로켓은 얼마나 빨라야 지구 중력을 벗어날 수 있을까?
- 왜? 질문지구의 질량은 어떻게 알아냈을까?
- 왜? 질문우주 정거장의 우주인은 왜 둥둥 뜰까?
- 왜? 질문지구는 왜 1 월 초에 가장 빨리 공전할까?
- 왜? 질문정지 궤도 위성은 왜 모두 약 36,000 km 높이에 떠 있을까?
- 왜? 질문인공위성은 왜 떨어지지 않을까?
- 왜? 질문국제 우주 정거장은 왜 90 분 만에 지구를 한 바퀴 돌까?
- 왜? 질문달은 왜 해마다 조금씩 지구에서 멀어질까?
- 왜? 질문달은 왜 늘 같은 쪽만 지구를 향할까?
- 왜? 질문몸무게는 왜 적도보다 극지방에서 조금 더 나갈까?
- 작동 원리다누리의 달 가는 길 (탄도형 달 전이 궤도)
- 작동 원리중력 도움 항법 (스윙바이)
- 작동 원리무중력 비행기 (포물선 비행)
- 실험캐번디시 실험 (지구 무게 재기)
- 실험구멍 난 컵 떨어뜨리기 실험 (무중량 흉내)
- 실험티코의 화성 관측으로 케플러 법칙 찾기
- 실험달 레이저 거리 측정 실험 (아폴로 반사경)
유체
압력 · 대기압 · 부력 · 베르누이 · 양력 · 점성 · 표면 장력
- 개념 완성 7 / 7
- 왜? 질문 완성 10 / 10
- 작동 원리 완성 3 / 3
- 실험 완성 2 / 2
- 개념베르누이 원리
- 개념부력 (아르키메데스 원리)
- 개념좁아지면 빨라지는 흐름 (연속 방정식)
- 개념공기 · 물의 저항 (유체 저항과 점성)
- 개념파스칼 원리
- 개념압력 (힘 ÷ 넓이)
- 개념깊을수록 커지는 압력 (수압)
- 왜? 질문비행기는 어떻게 뜰까?
- 왜? 질문빨대로 음료를 빨아올릴 수 있는 까닭은 무엇일까?
- 왜? 질문두 종이 사이로 입김을 불면 왜 종이가 서로 붙을까?
- 왜? 질문야구공 변화구는 왜 휘어서 날아갈까?
- 왜? 질문댐은 왜 아래로 갈수록 두껍게 지을까?
- 왜? 질문골프공에는 왜 오목한 홈이 잔뜩 파여 있을까?
- 왜? 질문호스 끝을 손가락으로 누르면 물줄기는 왜 더 멀리 나갈까?
- 왜? 질문칼은 왜 날이 날카로워야 잘 들까?
- 왜? 질문쇠로 만든 배는 왜 뜰까?
- 왜? 질문물을 채운 컵을 종이로 덮어 뒤집으면 왜 물이 쏟아지지 않을까?
- 작동 원리유압 리프트
- 작동 원리잠수함
- 작동 원리흡착판
- 실험페트병 잠수부 실험 (부력과 압력)
- 실험마그데부르크 반구 실험
진동
단진자 · 용수철 · 공명 · 감쇠 · 카오스
- 개념 완성 6 / 6
- 왜? 질문 완성 8 / 8
- 작동 원리 완성 1 / 1
- 실험 완성 2 / 2
- 개념나비 효과 (카오스)
- 개념점점 잦아드는 진동 (감쇠 진동)
- 개념흔들림이 커지는 때 (공명)
- 개념단진동
- 개념진자의 주기 (단진자)
- 개념용수철 진자
- 왜? 질문무거운 추를 단 진자는 더 천천히 흔들릴까?
- 왜? 질문추시계는 어떻게 늘 같은 빠르기로 시간을 잴까?
- 왜? 질문이중 진자는 왜 다음 움직임을 내다보기 어려울까?
- 왜? 질문군인들은 왜 다리를 건널 때 발을 맞추지 않을까?
- 왜? 질문달에서는 그네가 왜 더 천천히 흔들릴까?
- 왜? 질문그네는 왜 발을 구르면 더 높이 올라갈까?
- 왜? 질문그네를 더 밀어 주지 않으면 왜 점점 멈출까?
- 왜? 질문용수철에 매단 추는 왜 위아래로 계속 오르내릴까?
- 작동 원리빌딩 흔들림을 잡는 추 (동조 질량 감쇠기)
- 실험실과 너트로 만드는 공명 진자 실험
- 실험폰 진자로 중력 가속도 재기