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III. 힘과 운동-2.힘의 합성과 평형

중학교 과학 1학년 3단원 힘과 운동 2.힘의 합력과 평형
by

상엽 차

on 15 April 2014

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Transcript of III. 힘과 운동-2.힘의 합성과 평형

01 나란하게 작용하는
두 힘의 합력
1. 나란하게 작용하는
두 힘의 합력


2. 나란하지 않게 작용
하는 두 힘의 합력


3. 힘의 평형

Ⅲ - 2.
힘의 합력과 평형

▶같은 역기를 들었으므로 수지와 동생이 함께 역기에 작용한 힘의 크기는 아빠가 혼자 역기에 작용한 힘과 크기가 같다.
교과서 106쪽
아빠가 역기에 작용한 힘의 크기는 수지와 동생이 역기에 작용한 힘의 크기와 같을까?
01 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
교과서 107쪽
1. 합력
(1) ( ): 한 물체에 여러 힘이 동시에 작용할 때

이 힘과 같은 효과를 내는 하나의 힘
합력
탐구_ 나란하게 작용하는 두 힘의 합력 구하기
같은 방향으로 작용하는 두 힘의 합력
교과서 106쪽
책상 위에 모눈종이를 깔고 누름 못을 O점에 고정한 다음, 고리를 끼운 고무줄을 누름 못에 걸어 둔다.
1.
한 물체에 나란하게 작용하는 두 힘의 합력을
구할 수 있다.
목표
[탐구 1 ]
교과서 106쪽
2.
고리에 용수철저울 2개를 걸고 같은 방향으로 잡아 당긴다. 고무줄이 늘어난 끝 부분에 점 P를 표시하고, 두 용수철저울의 눈금 (F 과 F )을 읽는다.
3.
고리에 용수철저울 1개를 걸고 고무줄의 끝 부분이 P점에 오도록 잡아당긴 다음, 용수철저울의 눈금(F )를 읽는다.
두 힘이 같은 방향으로 작용할 때 합력의 크기는 두 힘의 크기의 합과 같고, 방향은 두 힘의 방향과 같다.
같은 방향으로 작용하는 두 힘의 합력의 크기와 방향은 어떻게 되는가?
▶F + F = F가 된다.
1. F1과 F2의 합(F + F )과 F 의 크기를 비교해 보자.
결과 및 정리
2.
1 2
1 2
탐구_ 나란하게 작용하는 두 힘의 합력 구하기
탐구 2
반대 방향으로 작용하는 두 힘의 합력

교과서 106쪽
용수철저울 1개를 고리에 걸고 고무줄의 끝 부분이 P점을

지나도록 잡아당긴 다음, 용수철저울을 그 자리에 고정한다.
과정 1.
교과서 106쪽
2. 고리에 다른 용수철저울을 걸고 반대 방향으로
잡아당긴다. 고무줄의 끝 부분이 P점에 오면
두 용수철저울의 눈금(F1과 F2)을 읽는다.
교과서 106쪽
3. 고리에 용수철저울 1개를 걸고 고무줄의 끝
부분이 P점에 오도록 잡아당긴 다음, 용수철
저울의 눈금(F )을 읽는다.
교과서 106쪽
▶두 힘이 반대 방향으로 작용할 때 합력의 크기는
두 힘의 크기의 차와 같고, 방향은 두 힘 중 큰
힘의 방향과 같다.
2. 반대 방향으로 작용하는 두 힘의 합력의 크기와
방향은 어떻게 되는가?
▶F > F 인 경우 F - F = F가 된다.
1. F 과 F 의 차(F - F )와 F 의 크기를 비교해 보자.
결과 및 정리
1 2 1 2
1 2 1 2
01 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
교과서 107쪽
2. 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
(1) 같은 방향으로 작용하는
두 힘의 합력 구하기


① 합력의 크기: 두 힘 크기의 합
F = F1+ F2
② 합력의 방향: 두 힘의 방향과
같은 방향
01 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
(2) 반대 방향으로 작용하는
두 힘의 합력 구하기


① 합력의 크기: 두 힘 크기의 차
(F1> F2) F = F1- F2
② 합력의 방향: 큰 힘의 방향과
같은 방향
교과서 107쪽
01 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
적용 2.
마무리하기
▶왼쪽 방향으로 작용하는 두 힘의 합력은 7 N (2 N + 5 N)이므로, 세 힘의 합력은 오른쪽으로 1 N 작용한다.
한 물체에 그림과 같이 세 힘이 작용할 때 합력은 얼마일까?
개념 1.
( ) 방향으로 작용하는 두 힘의 합력의 크기는

두 힘의 크기의 합과 같고, ( ) 방향으로 작용하는

두 힘의 합력의 크기는 두 힘의 크기의 차와 같다.
같은
반대
▶가래질은 혼자서는 할 수 없다. 세 사람이 가래를 두고 적절한 방향으로 힘을 작용해야 한다. 이때 두 사람이 줄을 잡아당기는 힘의 합력 방향으로 흙이 날아간다.
교과서 108쪽
02. 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력
조상들은 가래를
이용하여 논둑이나 밭고랑 사이를
정리하였다.
탐구_ 나란하게 않게 작용하는 두 힘의 합력 구하기
책상 위에 모눈종이를 깔고

누름 못을 O점에 고정한 다음,

고무줄의 한쪽을 걸어 둔다.

그리고 O점에서 일정 거리

떨어진 곳에 점 P를 표시하고

60˚를 이루는 두 선을 긋는다.
과정 1.
한 물체에 나란하게 작용하는 두 힘의 합력을 구할 수 있다.
목표
교과서 108쪽
고무줄 끝의 한 곳에 두 가닥의 실을 묶어 각각 용수철저울에 연결한다.
교과서 108쪽
두 용수철저울을 잡아당겨 고무줄의 끝 부분이 점 P에 오게 한다.
이때 두 용수철저울에 연결된 실이 60˚를 이루는 직선과 각각 나란하게 한다.
교과서 118~119쪽

실에 용수철저울 1개를 걸고 고무줄의 끝 부분이 점 P에 오도록 잡아당긴 다음, 용수철저울의 눈금 F 를 읽는다.
교과서 109쪽
P점을 시작점으로 하여 종이에 표시해 둔
선의 방향으로 F 과 F 를 화살표로 그린다.
01 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
교과서 107쪽
2. 나란하게 작용하는 두 힘의 합력
02. 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력
02. 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력
과정 2.
과정 3.
과정 4.
4. 두 용수철저울의 눈금 F , F 를 읽는다.
과정 5.
과정 6.
과정 7.
교과서 109쪽
과정 6에서 그린 F , F 를 두 변으로 하는 평행사변형을 그린다.
과정 7.
F
교과서 109쪽
과정 7의 그림에 P점을 시작점으로 하여 OP의 연장선 방향으로 F 를 화살표로 그린다.
과정8.
1 2
1 2
1 2
03. 힘의 평형
교과서 109쪽
▶ F 과 F 의 합력이 작용할 때와 하나의 힘인 F가 작용할 때 고무줄이 늘어난 방향과 길이가 같으므로 힘의 효과는 같다고 할 수 있다.
2. 두 힘 F 과 F 가 함께 작용할 때와 힘 F 가 작용할 때 고무줄에 나타나는 효과는 같다고 할 수 있는가?
▶평행사변형의 대각선의 길이와 방향이 힘 F 와 일치한다.
1. 힘 F 과 F 를 두 변으로 하는 평행사변형의 대각선의 길이와 방향을 힘 F 와 비교해 보자.
결과 및 정리
1 2
1 2
1 2
① 합력의 크기: 대각선의 길이

② 합력의 방향: 대각선의 방향
교과서 110쪽
1. 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력
[1] 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력 구하기:
두 힘을 이웃하는 두 변으로 하는 ( )
을 그려서 구한다.
평행사변형
02 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력
교과서 110쪽
02 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력
교과서 110쪽
적용 2.
마무리하기
▶두 사람이 각각 작용하는 힘의
크기는 커진다.
그림과 같이 두 사람이 물체를 들고 있을 때
줄 사이의 각도가 클수록 두 사람이 각각 줄에
작용하는 힘의 크기는
어떻게 될까?
개념 1.
한 물체에 두 힘이 나란하지 않게 작용할 때 두
힘의 합력은( )을 그려서 구할 수
있다. 이때 합력의 크기는( )와 같다.
(2)
두 힘이 이루는 각도와 합력





두 힘이 이루는 각도가 작을수록 합력의 크기는 ( )진다.
두 힘이 같은 방향으로 작용할 때
: 합력의 크기가 가장 ( ).
두 힘이 반대 방향으로 작용할 때
: 합력의 크기가 가장 ( ).
작다
크다

대각선의 길이
평행사변형
1 2

C:\Users\angelus\Google 드라이브\중1\prezi\플래쉬\나란하지 않은 두 힘의 합성.exe
▶강아지와 주인은 각각 같은 크기의 힘을 작용하지만 그 방향이 반대이므로 줄이 움직이지 않는다.
따라서 줄에 작용하는 합력의 크기는 0이다.
교과서 110쪽
03 힘의 평형
강아지 주인과 강아지가 같은 크기의 힘으로 줄을 잡아당기고 있다. 줄에 힘이 작용하는데 줄이 어느 쪽으로도 움직이지 않는다. 그 이유는 무엇일까?
03 힘의 평형
[3]두 힘이 일직선상에서 작용:
두 힘의 작용선이 일치

교과서 111쪽
2. 두 힘의 평형 조건
[1]두 힘의 크기: 같다.
[2]두 힘의 작용 방향: 반대 방향

교과서 111쪽
▶움직이지 않는다.
▶용수철저울이 일직선이 될 때까지 회전한다.
종이에 뚫린 각 구멍이 일직선이 되도록 용수철저울을 걸어 놓고, 과정 2를 반복한다.
?
종이는 어떻게 움직이는가?
탐구_ 두 힘이 평형을 이루는 조건
교과서 111쪽
종이에 2개의 구멍을 뚫고, 그림과 같이

각 구멍에 용수철저울을 걸어 놓는다.
과정1
한 물체에 작용하는 두 힘이 평형을 이루는 조건을 설명할 수 있다.
목표
▶한 물체에 작용하는 두 힘의 크기가 같고, 방향이 반대이며 힘의 작용점의 연장선(작용선)이 일치해야 한다.
한 물체에 작용하는 두 힘이 평형이 되기 위한 조건을 이야기해 보자.
▶과정 3
과정 2와 3에서 종이에 작용하는 두 힘이 평형을 이루는 경우는 어느 것인가?
결과 및 정리
교과서 111쪽
03 힘의 평형
1. 힘의 평형
( ): 한 물체에 여러 힘이 동시에 작용하는데 합력이 0이 되어 물체가 움직이지 않는 상태
아니요

반대 방향으로 작용하는 두 힘의 합력의 방향은 큰 힘의 방향과 같다.
확인하기
03 힘의 평형
교과서 111쪽
창의력
마무리하기
▶천장의 전등이 떨어지고, 액자, 시계 등이 벽에 붙어 있지 못할 것이다. 또한, 책상과 의자가 바닥에 놓여 있지 못하고, 책을 책상 위에 둘 수 없으며, 사람이 바닥에 서 있어도 못할 것이다.
교실 안에서 갑자기 물체에 작용하는 힘의 평형이
깨진다면 어떤 일이 일어날지 상상하여 글로 써 보자.
개념
한 물체에 작용하는 두 힘의 합력이 0일 때
두 힘은 ( )을 이룬다.
힘의 평형
힘의 평형의 예
과정3.
?
종이는 어떻게 움직이는가?
한 사람은 종이가 움직이지 않도록 누르고 양쪽에서 용수철저울을 같은 크기의 힘으로 잡아당긴다. 이 상태에서 누른 손을 치운다.
과정2
1.
2.
평형
2.
1.
한 물체에 여러 가지 힘이 동시에 작용하여 평형을 이루는 예
1. 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합력을 구하는 방법을 써 보자.
스스로 확인하기
교과서 110~111쪽
■ 힘이 평형을 이루는 여러 가지 경우
한 물체에 여러 가지 힘이 동시에 작용하여 평형을 이루는 예
■ 힘이 평형을 이루는 여러 가지 경우
한 물체에 여러 가지 힘이 동시에 작용하여 평형을 이루는 예
■ 힘이 평형을 이루는 여러 가지 경우
한 물체에 여러 가지 힘이 동시에 작용하여 평형을 이루는 예
■ 힘이 평형을 이루는 여러 가지 경우
두 힘을 나타내는 화살표를 두 변으로 하는 평행사변형을 그릴 때 그 대각선이 합력을 나타낸다.
물체에 작용하는 윗방향의 자기력과 아래 방향의 중력 그리고 옆에 있는 벽이 받쳐주는 세 힘이 평형을 이루고 있다.
사진은 장구 모양의 자석이 공중에 떠 있는 모습이다. 자석이 어떻게 공중에 떠 있는지 힘의 평형을 이용하여 설명해 보자.
2. (창의·인성)
03. 힘의 평형
교과서 111쪽
중단원 마무리
정리하기
힘의 합력
방향
길이
뺀다.
더한다.
두 힘이 평형을 이루려면 작용점이 같아야 한다.
교과서 111쪽
교과서 111쪽
교과서 111쪽
교과서 111쪽
교과서 111쪽
교과서 106쪽
교과서 106쪽
교과서 106쪽
교과서 106쪽
교과서 107쪽
교과서 108쪽
교과서 108쪽
교과서 108쪽
교과서 110쪽
교과서 111쪽
교과서 111쪽
교과서 111쪽
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