중졸 과학 · 일과 역학적 에너지

「일과 역학적 에너지」은 힘과 에너지 단원에 속한 개념입니다. 시험에 필요한 만큼만, 공식과 예제 중심으로 정리했습니다.

한 줄로 이해하기

과학에서 일은 물체에 힘을 주어 힘의 방향으로 이동시켰을 때 한 것입니다. 일을 할 수 있는 능력이 에너지이며, 높이에 따른 위치 에너지와 운동에 따른 운동 에너지를 합해 역학적 에너지라 합니다.

문제 10N의 힘으로 물체를 힘의 방향으로 3m 밀었을 때 한 일은?

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W = 10 × 3 = 30J입니다.

문제 무거운 가방을 들고 수평으로 10m 걸었을 때 가방을 드는 힘이 한 일은?

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0입니다. 가방을 드는 힘은 위쪽이고 이동은 수평이라 서로 수직이므로 과학적으로 한 일이 없습니다.

두 문제 가운데 하나라도 막혔다면, 첫 체험 수업에서 바로 이 부분부터 짚어 드립니다. 무료 체험으로 확인하기

분석한 1개 회차에서 이 개념을 직접 묻는 문항이 1번 나왔습니다.

힘을 들여 힘들었으니 일을 했다고 판단하는 실수가 가장 흔합니다. 과학에서 일은 힘의 방향으로 이동한 거리가 있어야만 생깁니다.

위치 에너지와 운동 에너지는 서로 바뀝니다. 공이 떨어지면 높이가 줄어 위치 에너지가 줄고 속력이 커져 운동 에너지가 늘며, 공기 저항이 없으면 두 에너지의 합은 일정합니다.

가로축이 이동 거리, 세로축이 일이라면 힘이 일정할 때 원점을 지나는 직선이 됩니다. 기울기가 클수록 힘이 큰 것이고, 힘-거리 그래프라면 그래프 아래 넓이가 한 일의 양입니다.