4. 방향이 바뀌는 운동

(1) 방향만 바뀌는 운동 : 등속 원운동 (속력은 일정하고 방향만 바뀌는 운동) 1) 등속 원운동 : 일정한 속력으로 원을 따라 도는 운동

① 운동 방향은 원의 접선 방향이다.

② 구심력 : 물체를 원의 중심 쪽으로 당기는 힘

ex) 태양이 원운동하는 지구를 끌어당기는 힘

물체를 실에 매어 돌릴 때, 실이 물체를 끌어당기는 힘

③ 주기 : 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간

④ 진동수 : 1초 동안 회전하는 횟수(단위: Hz) (주기= )

※

<문제> 일정한 속력으로 반지름이 30m의 원을 30초 동안에 한 바퀴 돌았다.

1) 원을 돌 때의 속력은 몇 m/s인가? → 속력 = = 2x3.14x30÷30 = 6.28m/s

2) 10초 동안 원을 돌았을 때, 방향이 변하는 각도는 몇 도인가? → 360°÷ 3 = 120°

(2) 속력과 방향이 모두 변하는 운동 : 단진자의 주기 운동

1) 주기 운동 : 진자가 일정한 시간 간격으로 왕복하는 운동

① 속력과 운동 방향이 계속 변한다.

② 속력은 중심점에 있을 때 가장 크고, 양끝에서 0이다. 실의 장력

③ 진폭 : 진동의 중심에서 한쪽 끝까지의 수직 거리 합력

④ 진동수 : 1초 동안 왕복하는 횟수(단위: Hz)

⑤ 주기 : 추가 1회 왕복하는 데 걸리는 시간 중력

⦁진자의 주기는 진자의 길이가 길수록 길다.

⦁진자의 길이가 같을 때 주기는 추의 질량이나 진폭에 따라 변하지 않는다.

(3) 용수철 진자 : 용수철에 물체를 매달아 왕복 운동하게 하는 단진동

① 속력 : 물체가 왕복 운동하는 중심에서 멀어질 때에는 속력이 느려지고,

중심을 향해 운동할 때에는 빨라진다.

(용수철이 가장 많이 변형됐을 때, 추의 속력은 ‘0’이고, 평형을 이루는 위치에서 속력이 가장 빠르다)

② 주기 :진자의 질량이 클수록, 용수철 상수가 작을수록 길다

※ 용수철 상수 :용수철이 잡아당기는 힘