[물리1 요점정리] 일과 에너지 요점정리(1)

개인적으로 일과 에너지 단원을 좋아하는 이유는 이 단원이야말로 고등과학의 꽃이자, 인생에 있어서 가장 매력적이고 철학적인 메세지를 담고 있기 때문입니다.

바로 "에너지 보존 법칙"은 "질량 보존의 법칙"과도 마찬가지로 세상에 공짜가 없음을 시사합니다.

그리고 반대로 말하면 무언가를 위한 노력은 항상 그 결실을 맺는데 도움이 된다는 것을 말해주지요.

'지금 이짓을 왜하고 있어야하는가?' 라는 물음을 던지고 있는 수험생이 있다면, 지금하고 있는 노력이 반드시 어떤형태로든 본인에게 보상으로 되돌아 온다는 것을 말해주고 싶네요.

그리고 세상에 공짜가 없음을 깨닫게 되면, 수능을 위한 전체 교과과정을 이해하는데 엄청나게 큰 도움을 줍니다.

이번포스팅에서는 물리에서의 일이란 어떤것인고 힘과 어떤 관계가 있는지 알아보고 , 다음 포스팅에는 역학적에너지에 대한이야기들 마지막 포스팅에는 수능에 출제되었던 (당연히 매년 1문제 이상 출제됩니다.) 문제를 풀어보도록 합시당.

SKA'       일이란?

현실에서는 편의점에서 알바하는것도 일이고,

노가다 판에서 삽질하는것도 일이지만,

물리1에서의 일이란, 힘과 그 방향으로 이동한 거리의 곱을 말합니다.

(사실 이것은 힘을 이동방향으로 적분한 것이 더 맞는 말인데 복잡하니까 그냥 곱이라고 하고 탄성에너지, 운동에너지처럼 특별한 경우만 따로 구분해서 생각하세요~)

그러니까 힘의 방향으로 이동하지 않으면 일이 성립하지 않는것이죠,.

(뒷부분에 나오지만 힘의 방향과 이동방향이 반대일때 역시 성립합니다. 이것은 (-)방향으로 이동했기 때문이에요)

하지만!! 이런경우는 힘과 이동거리의 방향이 다른것처럼 보이지만, 실제로는 이동방향으로의 힘의 성분이 존재합니다.

그러므로 이때는 일이 성립합니다.

SKA'       일의 부호

상식적으로 우리는 일을 안했으면 안했지 (-)일을 할 수는 없습니다.

그러나 물리의 세계에서는 이것이 존재합니다.

일을 하면 에너지를 소진하지만, 일을 받으면(음의 일을 하면) 에너지가 증가하게 됩니다.

일이 (-)의 부호를 가지려면, 힘의 방향과 이동방향이 반대가 되면 되겠네요.

이런 경우가 있을겁니다.

SKA'       '힘-거리' 그래프 해석 ☞ 넓이 = 일

W=Fs 에서 사실 힘은 거리의 곱이라고 했지만 앞서도 잠깐 말했듯이 힘을 거리에 대해 적분한 것이 일(에너지)입니다.

그러니까 이것을 수식으로 나타내면,

위의 수식처럼 두가지 경우로 나눌 수 있겠습니다.

1) 힘이 거리의 함수가 아니라 일정할때, W = Fs

2) 힘이 거리의 함수일때 (탄성력 같은 경우,)

위에 복잡한소리 다 몰라도 됩니다.

힘-거리 그래프에서 면적은 바로 일!!!에너지!!!라는것만 알면되요.

다음 포스팅은 본격적으로 에너지를 다뤄봅시다.

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