MCP๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ โ†’

๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

๊ณต์‹

๊ด‘๊ณ 

๊ฒฐ๊ณผ

์งˆ๋Ÿ‰
2,000
ํ‚ฌ๋กœ๊ทธ๋žจ (kg)
๊ทธ๋žจ ๋‹จ์œ„ ์งˆ๋Ÿ‰ 2,000,000 g

์งˆ๋Ÿ‰ ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋ž€?

์ด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์˜ ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ๊ธฐ๋ณธ ๊ด€๊ณ„์‹์„ ์ด์šฉํ•ด ๋ฌผ์ฒด์˜ ์งˆ๋Ÿ‰์„ ๊ตฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฌผ์ฒด์˜ ๋ฐ€๋„์™€ ๋ถ€ํ”ผ๋กœ ์งˆ๋Ÿ‰์„ ๊ณ„์‚ฐํ•˜๊ฑฐ๋‚˜(\(m = \rho \times V\)), ์ธก์ •๋œ ํž˜๊ณผ ๊ทธ ํž˜์ด ๋งŒ๋“ค์–ด๋‚ธ ๊ฐ€์†๋„๋กœ ๊ณ„์‚ฐํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค(\(m = \dfrac{F}{a}\), ๋‰ดํ„ด์˜ ์šด๋™ ์ œ2๋ฒ•์น™ \(F = m \cdot a\)์—์„œ ์œ ๋„). ๋‘ ๋ฐฉ๋ฒ• ๋ชจ๋‘ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ‚ฌ๋กœ๊ทธ๋žจ๊ณผ ๊ทธ๋žจ์œผ๋กœ ์•Œ๋ ค์ค๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

๋จผ์ € ๊ณ„์‚ฐ ๋ฐฉ์‹์„ ๊ณ ๋ฅด์„ธ์š”. ๋ฐ€๋„ ๋ฐฉ์‹์—์„œ๋Š” ์žฌ๋ฃŒ์˜ ๋ฐ€๋„๋ฅผ ์„ธ์ œ๊ณฑ๋ฏธํ„ฐ๋‹น ํ‚ฌ๋กœ๊ทธ๋žจ(kg/mยณ)์œผ๋กœ, ๋ถ€ํ”ผ๋ฅผ ์„ธ์ œ๊ณฑ๋ฏธํ„ฐ(mยณ)๋กœ ์ž…๋ ฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํž˜ ๋ฐฉ์‹์—์„œ๋Š” ๊ฐ€ํ•ด์ง„ ํž˜์„ ๋‰ดํ„ด(N)์œผ๋กœ, ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ ์ƒ๊ธด ๊ฐ€์†๋„๋ฅผ ์ดˆ์ œ๊ณฑ๋‹น ๋ฏธํ„ฐ(m/sยฒ)๋กœ ์ž…๋ ฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ž…๋ ฅํ•˜๋Š” ์ฆ‰์‹œ ์งˆ๋Ÿ‰์ด ํ‘œ์‹œ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณต์‹ ํ’€์ด

๋ฐ€๋„(\(\rho\))๋Š” ์ฃผ์–ด์ง„ ๋ถ€ํ”ผ ์•ˆ์— ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ๋งŽ์€ ์งˆ๋Ÿ‰์ด ๋“ค์–ด ์žˆ๋Š”์ง€๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋ฏ€๋กœ, ์—ฌ๊ธฐ์— ๋ถ€ํ”ผ(\(V\))๋ฅผ ๊ณฑํ•˜๋ฉด ์ „์ฒด ์งˆ๋Ÿ‰์ด ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค: $$m = \rho \times V$$ ๋‰ดํ„ด์˜ ์šด๋™ ์ œ2๋ฒ•์น™์— ๋”ฐ๋ฅด๋ฉด ํž˜์€ ์งˆ๋Ÿ‰๊ณผ ๊ฐ€์†๋„์˜ ๊ณฑ(\(F = m \cdot a\))์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋ฅผ ์งˆ๋Ÿ‰์— ๋Œ€ํ•ด ์ •๋ฆฌํ•˜๋ฉด $$m = \dfrac{F}{a}$$๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. SI ๋‹จ์œ„(kg, mยณ, N, m/sยฒ)๋ฅผ ์ผ๊ด€๋˜๊ฒŒ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ํ‚ฌ๋กœ๊ทธ๋žจ์œผ๋กœ ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค.

๋ฐ€๋ฆฐ ์ƒ์ž๋กœ ์งˆ๋Ÿ‰์ด ํž˜ ๋‚˜๋ˆ„๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„์™€ ๊ฐ™์Œ์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ๊ทธ๋ฆผ
ํž˜๊ณผ ๊ฐ€์†๋„๋กœ ๊ตฌํ•˜๋Š” ์งˆ๋Ÿ‰: \(m = \dfrac{F}{a}\).
์žฌ๋ฃŒ ์ •์œก๋ฉด์ฒด๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด ์งˆ๋Ÿ‰์ด ๋ฐ€๋„ ๊ณฑํ•˜๊ธฐ ๋ถ€ํ”ผ์™€ ๊ฐ™์Œ์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ๊ทธ๋ฆผ
๋ฐ€๋„์™€ ๋ถ€ํ”ผ๋กœ ๊ตฌํ•˜๋Š” ์งˆ๋Ÿ‰: \(m = \rho \times V\).

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

๋ฌผ์˜ ๋ฐ€๋„๋Š” ์•ฝ 1000 kg/mยณ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ๋ฌผ 2 mยณ๊ฐ€ ๋‹ด๊ธด ํƒฑํฌ์˜ ์งˆ๋Ÿ‰์€ $$m = 1000 \times 2 = 2000 \ \text{kg}$$(2,000,000 g)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํž˜ ๋ฐฉ์‹์„ ์“ฐ๋ฉด, 100 N์˜ ์•Œ์งœํž˜์ด ์ˆ˜๋ ˆ๋ฅผ 10 m/sยฒ๋กœ ๊ฐ€์†์‹œํ‚ฌ ๋•Œ ์ˆ˜๋ ˆ์˜ ์งˆ๋Ÿ‰์€ $$m = \frac{100}{10} = 10 \ \text{kg}$$์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

์งˆ๋Ÿ‰๊ณผ ๋ฌด๊ฒŒ๋Š” ๊ฐ™์€ ๊ฑด๊ฐ€์š”? ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค. ์งˆ๋Ÿ‰์€ ๋ฌผ์ฒด์— ๋“ค์–ด ์žˆ๋Š” ๋ฌผ์งˆ์˜ ์–‘(kg)์ด๊ณ , ๋ฌด๊ฒŒ๋Š” ๊ทธ ์งˆ๋Ÿ‰์— ์ž‘์šฉํ•˜๋Š” ์ค‘๋ ฅ(N)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฌด๊ฒŒ = ์งˆ๋Ÿ‰ ร— g ๋กœ ๊ตฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์–ด๋–ค ๋ฐ€๋„ ๊ฐ’์„ ์จ์•ผ ํ•˜๋‚˜์š”? ํ•ด๋‹น ์žฌ๋ฃŒ์˜ ๋ฐ€๋„๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์„ธ์š”. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด ๋ฌผ โ‰ˆ 1000 kg/mยณ, ์•Œ๋ฃจ๋ฏธ๋Š„ โ‰ˆ 2700 kg/mยณ, ๊ฐ•์ฒ  โ‰ˆ 7850 kg/mยณ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

๊ทธ๋žจ๊ณผ cmยณ ๋‹จ์œ„๋กœ๋„ ์“ธ ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜์š”? ๊ฐ€๋Šฅํ•˜์ง€๋งŒ ๋‹จ์œ„๋ฅผ ์ผ๊ด€๋˜๊ฒŒ ๋งž์ถฐ์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. g/cmยณ ๋‹จ์œ„์˜ ๋ฐ€๋„์— cmยณ ๋‹จ์œ„์˜ ๋ถ€ํ”ผ๋ฅผ ๊ณฑํ•˜๋ฉด ์งˆ๋Ÿ‰์ด ๊ทธ๋žจ์œผ๋กœ ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹จ, ์ด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” SI ๋‹จ์œ„(kg, mยณ)๋ฅผ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: