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Speed

Introduction to how far something travels in a given about of time and the SI unit of measurement.

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속력

이 그림에서 처럼 소프트볼 게임을 해본적이 있는가? 이 게임에서 투수가 던지는 볼의 빠르기는 얼마나 될까?  이 그림의 소녀 투수가 던지는 볼의 속력은 120 km/h (시속 120 킬로미터)에 달했다. 이 투수는 빠른 볼을 던지기 위해 풍차기술이라는 것을 사용하였다.

속력이란

어던 것이 얼마나 빠르게 또는 느리게 움직이가의 정도를 그것의  속력(speed) 이라 한다. 속력이란 주어진 시간에 얼마나 먼 거리를 이동했는지를 나타내준다. 속력의 SI(국제표준) 단위는 초당 미터(m/s)이다.  속력은 일정할 수도 있고 시간에 따라 변할 수도 있다. 

평균 속력

한 여행 중에 속력이 시간에 따라 변할 수가 있지만 다음 식을 이용하면 평균 속력을 쉽게 계산할 수 있다.

 속력 = 거리/시간

 

예를 들어 어느 가족이 자동차 여행을 한다고 생각해보자. 전체 여행 거리가 120 km이고 주행 시간이 3시간이었다면 이 여행의 평균 속력은 다음과 같다. 

  평균 속력 = 120 km / 3시간 = 40 km/시간  

Q: 정희는 긴 언덕을 자전거를 타고 천천히 올라갔다. 그리고 그 언덕을 내려 올 때는 훨씬 빠르게 달렸다. 그 언덕의 길이는 3 킬로미터이고 정희가 이를 왕복하는데 ¼ 시간이 걸렸다. 이 자전거 여행의 평균 속력은 얼마인가? (힌트: 왕복한 거리는 6 km.)

A: 정희의 평균 속력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

 평균 속력 = 6 km / 0.25 h = 24 km/h

순간 속력

자동차로 여행을 할 경우 보통 일정한 빠르기로 달리지 못한다. 제한 속도, 신호등, 도로의 자동차 수 등 여러 요인에 의해 주행 속력이 자주 바뀐다. 예를 들어, 고속도로에서는 시속 100킬로미터로 달리다 시내에 들어오면 아래 그림에서와 같은 경우 시속 30킬로미터로 달리기도 어렵다. 신호등 앞에서는 정차해야 되고, 좌우회전 하기 전에는 감속을 해야 하지만 다른 차를 추월할 때는 가속을 해야 한다.  따라서 자동차의 어느 순간의 속력 또는 순간 속력은 다른 순간과 크게 다를 수 있다. 순간 속력은 평균 속력보다 계산하기가 훨씬 어렵다. 속력 계산에 대하여 더 공부하려면 다음 사이트를 이용하라.

http://www.youtube.com/watch?v=a8tIBrj84II

Cars race by in a blur of motion on an open highway but crawl at a snail’s pace when they hit city traffic.

속력에서 거리와 시간 계산하기 

만일 움직이는 물체의 평균 속력을 안다면 주어진 시간에 이동하는 거리 또는 주어진 거리를 이동하는데 걸리는 시간을 계산 할 수 있다. 속력과 시간으로부터 거리를 산출하려면 다음 공식을 사용하면 된다:

거리 = 속력 x 시간

예를 들어, 만일 어느 자동차가 평균 속력 60 km/h로 5시간을 달렸다면 이 차의 이동 거리는:

거리 = 60 km/h x 5 h = 300 km이다.

속력과 주행 거라로부터 주행 시간을 구하려면 다음 공식을 사용한다:

시간= 거리/속력

 

Q: 만일 6 km의 도로를 평균 3 km/h로 걷는다면 걷는 시간이 얼마나 걸리는가?

A: 다음 공식을 사용하여 계산한다:

시간 = 거리/ 속력 = 6km/(3km/h) = 2h

요약

  • 어떤 것이 얼마나 빠르게 또는 느리게 움직이는가의 정도가 속력이다. 속력의 SI 단위는 초당 미터이다(m/s).
  • 평균 속력은 다음 공식으로 산출한다.  속력 = 거리 / 시간 
  • 속력은 일정할 수도 있지만 순간 순간에 따라 변하기도한다. 어느 순간의 속력을 순간 속력이라하며, 이는 평균 속력보다 산출하기가 힘들다.
  • 거리나 시간을 평균 속력 공식을 이용하여 구할 수 있다.

용어

  • 속력(speed) : 어느 것이 얼마나 빠르게 또는 느리게 움직이나 하는 값으로 거리를 시간으로 나누어 구한다. 

실습

다음 사이트의 평균 속력 워크시트를 사용하여 문제 1-3을 풀어라.

http://www.mrjgrom.com/Physics%20resources/Speed_Problem_hw1.pdf

복습

  1. 속력이란 무엇인가?
  2. 3 킬로미터를 30분에 걸었다면 평균 시속은 몇 km인가?
  3. 순간 속력과 평균 속력을 비교하라.
  4. 시속 50킬로미터로 달린다면 3시간 동안에 몇 km를 갈 수 있는가?

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