3.3-2 운동 에너지 학습 목표 1. 운동에너지의 정의를 설명할 수 있다. 2. 운동에너지의 크기를 구할 수 있다.

(1) 운동에너지(Ek) : 운동하는 물체가 가지는 에너지 즉, 운동하는 물체가 정지할 때까지 할 수 있는 일         운동 에너지= 힘 X 거리(일)

운동에너지 측정 실험

운동에너지의 측정 충돌하기 시작한 곳 1구간 1구간 2구간 3구간

결과 자료를 분석하자. 속력(m/s) 0.1 0.2 0.3 0.4 질량(kg) 1 0.02 0.08 0.18 0.31 2 0.04 0.15 0.34 0.64 3 0.06 0.23 0.50 0.91 나무 도막의 이동 거리(m) 결과 자료를 분석하자.

수레의 질량이 2배가 되면 나무 도막의 이동 거리가 2배이고… 속력(m/s) 0.1 0.2 0.3 0.4 질량(kg) 1 0.02 0.08 0.18 0.31 2 0.04 0.15 0.34 0.64 3 0.06 0.23 0.50 0.91 나무 도막의 이동 거리(m) 속력이 일정할 때 수레의 질량이 2배가 되면 나무 도막의 이동 거리가 2배이고…

수레의 속력이 2배가 되면 나무 도막의 이동 거리가 4배이다. 속력(m/s) 0.1 0.2 0.3 0.4 질량(kg) 1 0.02 0.08 0.18 0.31 2 0.04 0.15 0.34 0.64 3 0.06 0.23 0.50 0.91 나무 도막의 이동 거리(m) 질량이 일정할 때 수레의 속력이 2배가 되면 나무 도막의 이동 거리가 4배이다.

운동에너지와 질량 속력이 일정할 때 수레의 질량이 2배, 3배, …로 증가하면 운동에너지는 2배, 3배, …로 증가한다.

1) 운동에너지의 측정 ① 운동에너지는 질량에 비례한다. 운동에너지( Ek) ∝ ( m ) 속력이 일정할 때

운동에너지와 속력의 제곱 수레의 속력2(m/s)2 0.25 1.0 2.25 4.0 자의 이동거리(m) 0.4 1.6 3.6 6.4

운동에너지와 속력의 제곱 수레의 속력2(m/s)2 0.25 1.0 2.25 4.0 자의 이동거리(m) 0.4 1.6 3.6 6.4 6 자의이동거리 5 4 3 2 1 1 4 2 3 속력2 자의 이동 거리는 속력의 제곱에 비례한다.

운동에너지와 속력 질량이 일정할 때 수레의 속력이 2배, 3배, …로 증가하면 운동에너지는 4배, 9배, …로 증가한다.

② 운동에너지는 속력의 제곱에 비례한다. ( Ek ∝ V²) 질량이 일정할 때

③ 운동에너지는 질량과 속력의 제곱의 곱에 비례한다. ( Ek ∝ mV²)

속력 V로 운동하고 있는 질량이 m인 물체의 운동에너지는 2) 운동에너지의 식 속력(v) 질량(m) 속력 V로 운동하고 있는 질량이 m인 물체의 운동에너지는 운동 에너지= ½ × 질량 × (속력)2 (J)

자동차의 속력과 제동거리 자동차의 속력이 2배, 3배,   로 증가하면 운동에너지는 4배, 9배,   로 증가하여 제동거리는 4배, 9배,    로 커진다 32km/h 제동거리 7.2 m 64km/h 제동거리 28.8 m 96km/h 제동거리 64.8 m (자동차의 속력과 제동거리)

(2) 운동에너지의 이용 1) 벽에 못을 박을 때 힘을 주어 망치를 운동시킨다. 2) 공기의 흐름인 바람을 이용하여 풍차를 돌린다. 3) 볼링 경기에서 공을 굴려 핀을 쓰러뜨린다. 4) 밀려오는 파도를 이용하여 파도타기를 한다.

물체가 일을 얻으면 그 만큼 운동에너지가 증가 Ek=½mv2 Ek= 0 운동에너지가 증가

물체가 일을 하면 일을 한 만큼 운동에너지가 감소한다 Ek=½mv2 Ek= 0 운동에너지가 감소

정 리

① 운동에너지는 질량에 비례한다. 운동에너지( Ek) ∝ ( m ) 속력이 일정할 때

② 운동에너지는 속력의 제곱에 비례한다. ( Ek ∝ V²) 질량이 일정할 때

③ 운동에너지는 질량과 속력의 제곱의 곱에 비례한다. ( Ek ∝ mV²)

속력 V로 운동하고 있는 질량이 m인 물체의 운동에너지는 2) 운동에너지의 식 속력(v) 질량(m) 속력 V로 운동하고 있는 질량이 m인 물체의 운동에너지는 운동 에너지= ½질량 × (속력)2 (J)

질량이 400g인 물체가 4m/s의 속력으로 운동하고 있다. 이 물체의 운동 에너지는 몇 J인지 구하시오. Ek = ½ X 0.4 X 42 Ek = 3.2 J

2. 운동하는 두 물체가 있다. A가 B보다 질량이 2배, 속력이 3배 크다면, A의 운동 에너지는 B의 운동 에너지의 몇 배인가? ① 2배   ② 3배   ③ 6배   ④ 12배   ⑤ 18배

3. 그림 (가)와 같은 질량 1kg의 역학용 수레를 그림 (나)와 같이 10m/s의 속력으로 부딪혔을 때, 나무 도막의 이동 거리는? ① 40cm   ② 80cm   ③ 160cm   ④ 240cm   ⑤ 320cm

4. 질량이 4kg인 물체의 운동 에너지가 200J이라면 이 물체의 속력은? ① 0.05m/s    ② 0.1m/s     ③ 5m/s ④ 10m/s     ⑤ 20m/s

5. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에 정지해 있는 질량 4kg의 물체에 일정한 크기의 힘을 계속 작용시켜 2m 이동시켰다 5. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에 정지해 있는 질량 4kg의 물체에 일정한 크기의 힘을 계속 작용시켜 2m 이동시켰다. 이 때 물체의 속력이 4m/s였다면 물체에 작용한 힘의 크기는 몇 N인가? ① 1N   ② 2N   ③ 4N   ④ 8N   ⑤ 16N

6. 다음 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에 질량 1kg의 공이 2m/s의 속력으로 운동하고 있다 6. 다음 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에 질량 1kg의 공이 2m/s의 속력으로 운동하고 있다. 이 물체에 운동 방향으로 6J의 에너지를 공급하면 속력은 몇 m/s가 되겠는가? 4 m/s

7. 질량 500kg의 자동차가 40km/h의 속력으로 달리던 중 신호등의 빨간 불빛을 보고 브레이크를 밟아 10m 이동한 후 정지하였다. 이 자동차가 80km/h의 속력으로 달리던 중 브레이크를 밟았을 때 정지할 때까지 이동한 거리는? (단, 브레이크의 마찰력은 일정하다.) 40 m

차 시 예 고 다음 시간에는 위치 에너지에 대해 공부하겠습니다. *^.^*