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3. 일과 에너지

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by

kim jung soo

on 16 June 2014

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Transcript of 3. 일과 에너지

Step 1
Step 2
Step 3
3. 일과 에너지
도구
일과 일률
일의 원리
Step 4
위치에너지와 운동에너지
에너지의 전환과 보존
1-1. 과학에서의 일이란?
1-2. 일률은 어떻게 나타낼까?
1-3. 세상을 움직이는 일과 에너지
2-1. 편리한 도구
2-2. 일의 원리
-지레
-도르래
-경사면
3-1. 물체의 위치에 따른 에너지
3-2. 운동하는 물체가 지니는 에너지
4-1. 마찰이 없을 때 에너지의 전환과 보존
4-2. 마찰이 있을 때 에너지의 전환과 보존
1-1. 과학에서의 일이란?

[학습목표]

- 일의 정의를 알고 일률을 설명할 수 있다.
- 일과 에너지의 관계를 설명할 수 있다.
Fxs=W
2Fxs=2W
Fx2s=2W
작용한 힘=0
이동거리=0
힘의방향과 운동방향 다름(일=0)
일의 양이 0인경우
(123쪽 오른쪽 아래 기록)
1.물체에 작용하는 힘이 없는 경우-
등속직선운동
2.물체가 이동하지 않은 경우-
정지상태
3.힘의 방향과 이동방향이 수직인 경우-
등속원운동

=수직항력(한일=0)
책의 이동방향과
반대(한일=(-))
(한일=0)
(이동방향과 같음)
책은 아래로는 중력, 위로는 수직항력이 작용하나
이동거리=0(정지상태)이므로 한일=0
사다리차-사람이 일을 할때 보다
능률좋음-일률큼
1-2.
일률
은 어떻게 나타낼까?
일률이 큰 경우
1. 일의 양이 같을 경우
-시간이 짧을수록
2. 걸린 시간이 같을 경우
-일의 양이 많을수록
탐구1(126쪽)
1-3. 세상을 움직이는 일과 에너지
토의하기 1(127쪽)
일을 할 수 있는 능력
수력발전소-낙하하는 물
전동차-전기
윈드서핑-바람
사람의 에너지-태엽을 감는일-
탄성에너지로 저장-장난감 운동
=일의 능률, 효율
케이블카
그림3-4 케이블카를 잡고 있는 스파이더맨
그림3-5 거미줄에 끌려오는 식판
그림3-6 건물사이로 이동하는 스파이더맨
W=Fs
(Work=Force x shift)

1N=1kg의 물체에 1m/s2의 가속도를 생기게 하는 힘
무게:물체에 작용하는 중력의 크기
질량 1kg에 작용하는 중력의 크기는 9.8N(1kg중=9.8N)

일의 단위 : Nm, J, Kg중m
1J=1N x 1m=1Nm

물음1. W=Fs이므로
10N x 1m=10Nm=10J

수평이동-마찰력에 대해 일을 하고
수직이동-중력에 대해 일을 한다
일률의 단위 : W(와트), HP(마력)
1W=1J/s=1Nm/s, 1kW=1000W
=
P
W
t
=
F x s
t
=
F x
t
s
=
F x
v
P
ower(일률),
W
ork(일),
t
ime(시간-

),
s
hift(이동거리)
,
v
elocity(속력)
물음2
1W(와트)=1J/s
1HP(마력)=735W=735J/s
100마력=735W x 100=735J/s x 100=73500J/s
일(W)은 힘(F)과 이동거리(s)에 비례
5+7=
(cc) image by anemoneprojectors on Flickr
2.일의 원리
[학습목표]
-도구를 유용하게 사용하는 예를 찾을 수 있다.
-일의 원리를 설명할 수 있다.
고인돌은 어떻게 만들었을까?
과거-소, 말을 일하는 도구로 이용
오늘날-기계 이용
------더큰 힘, 많은 일-------
(가) 병따개-지레 원리
(나) 엘리베이터-도르래 원리
(다) 나사못-경사면(빗면) 원리
계단=경사면 원리
경사로-경사면 원리
2-1. 편리한 도구
작용점
힘점
받침점
작용점
받침점
힘점
받침점
작용점
힘점
힘점
작용점
받침점
제2종 지레
제1종 지레
제2종 지레
제3종 지레
고정도르래
w
h
s
F
w x h = F x s = w x h
F = w, s = h
w
h
F
s
F = w, s = 2h
1
2
w x h = F x s = w x 2h = w x h
1
2
움직도르래
피라미드 건축 원리(15:30~)
창의력키우기1
창의력키우기1
창의력키우기1
탐구4 경사면을 이용할 때의 힘과 일
일=물체의무게 X 높이
W(J)= w(N) X h(m)
일=수레를 끌어올리는데 드는 힘 X 빗면의 길이
W=F(N) X S(m)
수직으로 수레를 들어올리는 일=
경사면으로 수레를 끌어올리는 일 이므로
w x h = F x s, wh = Fs
따라서 경사면으로 물체를 끌어올리는데
드는힘 F = w x h/s

일(W)=(5Nx3m)+(10Nx2m)=35Nm=35J
: 물체의 무게
추의무게+저울의무게=30N인 경우
제1종지레
제2종지레
제3종지레









물체의무게(w)x작용점까지의거리(a)=힘(F)x힘점까지의거리(b)
중심
(받침점)
(작용점)
(힘점)
거중기
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