운동 에너지
질량과 속력의 관계, 그리고 단위
과학중1~3 · 운동과 에너지영어: Kinetic Energy
공식·값은 검산한 카드에서, 예제의 숫자와 답은 코드 계산에서 가져왔고, 글은 자동 검사를 거친 뒤 사람이 전부 읽고 고쳤습니다.
1운동 에너지 뜻
운동하는 물체가 가지고 있는 에너지를 말합니다. 움직이는 물체는 다른 물체에 일을 할 수 있는 능력을 갖게 되는데, 이를 운동 에너지라고 합니다.
2운동 에너지 공식
운동 에너지 = ½ × 질량 × 속력² (Eₖ = ½mv²)
✓ 양변의 단위(차원) 확인 + 수치 모의
3공식이 만들어지는 까닭
정지한 물체에 일정한 힘 F를 주어 거리 s만큼 미는 동안 속력이 v가 되었다고 합시다. 이때 한 일은 W = F × s입니다. 뉴턴 운동 법칙 F = m × a와 등가속도 운동의 관계 v² = 2 × a × s를 함께 쓰면 W = ½ × m × v²이 됩니다. 물체에 해 준 일이 그대로 운동 에너지로 쌓이므로 운동 에너지는 ½mv²입니다.
4운동 에너지 예제
예제 1. 질량 2kg인 물체가 3m/s로 움직일 때 운동 에너지는?
½ × 2 × 3² = ½ × 2 × 9 = 9
질량 2kg에 속력 3의 제곱인 9를 곱한 뒤 1/2을 취하여 계산합니다.
답: 9 J
예제의 숫자와 답은 코드가 계산했습니다.
5운동 에너지 단위
운동 에너지의 단위는 줄(J)을 사용합니다. 1J은 1N의 힘으로 물체를 힘의 방향으로 1m 이동시켰을 때 한 일의 양과 같습니다.
6운동 에너지 계산에서 틀리기 쉬운 곳
- 속력을 제곱하지 않고 그대로 곱하는 실수가 잦습니다. 공식에 속력의 제곱이 포함되어 있음을 주의해야 합니다.
- 질량의 단위를 kg이 아닌 g으로 대입하는 경우가 있습니다. 공식을 사용할 때는 반드시 기본 단위인 kg으로 변환해야 합니다.
7배우는 학년
중1~3 과학 · 운동과 에너지
[9과19-03] 일의 정의를 알고, 자유 낙하하는 물체의 운동에서 중력이 한 일을 위치 에너지와 운동에너지로 표현할 수 있다. — 2022 개정 교육과정 원문
[9과19-03] 일의 정의를 알고, 자유 낙하하는 물체의 운동에서 중력이 한 일을 위치 에너지와 운동에너지로 표현할 수 있다. — 2022 개정 교육과정 원문