고등학생 독후감 힘, 운동량, 에너지의 삼각관계
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힘, 운동량, 에너지의 삼각관계
어떻게 보면 우리가 이렇게 땅에 서서 각종 활동을 할 수 있는 것도 다 힘과 관련되어있다고 볼 수도 있을 만큼 우리생활과 밀접하다고 할 수 있는데 이번 에는 힘에 대한 책을 읽게 되었다. 이 책을 보게 되면 사실 어려울 것이 없다. 고등학교 물리 시간에 배우는 것도 있지만 사실 중학교 때 어렴풋이 배운 것도 많이 있다.
먼저 이 책은 힘의 운동의 관계가 성립된 배경부터 시작한다. 힘의 역학의 시작인 뉴턴과 지동설을 주장한 갈릴레오의 만원경등 고대 역학에서 지금의 힘의 역학까지 발전된 배경을 써놓고 있다. 그 다음 가장 잘 알려져 있는 운동 제1,2,3의 법칙을 시작으로 전자기력, 마찰력, 부력 등 생활 깊숙이 자리 잡고 있는 힘까지 모조리 풀어 놓은 물리 종합선물세트!!!
힘이라는 것은 여러 가지 힘이 있지만 역시 우리가 움직이는데 가장 필요하다고 느끼는 중력과 마찰력인데 중력의 대표적인 예로 공을 던질 때 공에 작용하는 힘을 들어볼 수가 있다. 야구공을 위로 던질 때 장력은 위로 작용하나 야구공 자체에 작용하는 힘은 중력 방향으로 작용하기 때문에 얼마 후에 땅으로 떨어지게 된다. 이와 같이 물체가 위로 던져 졌을 때 중력 방향으로 물체가 떨어질 때 그 떨어지는 속도를 중력 가속도 단위로 G라고 한다. 흔히 공군 전투기에 작용하는 중력이 6G에서9G정도의 중력가속도가 봅슬레이가 최고 시속에 달하였을 때 6G정도의 중력가속도가 나온다. 그런데 모두 다 중력의 영향을 받는 것은 결코 아니다. 이번에 발사를 시도했다가 실패한 나로호 같은 우주선에 그것을 접목시킬 수 있는데 우주선 발사가 어려운 이유는 원격조종도 있지만 우주선이라는 것은 중력이라는 것을 피하겠다는 것이다. 고로 중력의 범위에서 벗어나기 위한 것이 주된 과제라고 볼 수 있다. 생각해보면 우주라는 곳에 가기 위하여 우리인류는 여러 도전과 시련을 겪어 왔고 암스트롱이 처음 달에 상륙한 그 때부터 지금까지 단순히 본다면 별로 진화가 덜 된 것처럼 느껴지지만 생각해보면 인류의 우주 역사는 예전보다 열 발자국은 더 걸었다고 보아도 무방할 정도다. 어쨌든 발사 후 어느 정도가 되면 인공위성은 궤도에 진입한다. 그러면 그 때부터 중력의 영향을 받지 않는데 우리의 대기는 대기권, 성층권, 중간권, 열권으로 구성되어있다. 흔히 비행기가 지나가는 곳을 성층권이라고 한다. 그리고 인공위성이 뜨는 곳이 바로 열권인데 이때부터 공기가 많이 희박해져서 거의 없다고 봐야한다. 그래서 중력의 영향을 받지 못하는 것이다.
마찰력은 쉽게 말해서 지면에서 일어나는 운동을 방해하는 힘이라고 정의를 내릴 수 있다. 흔히 운동물체가 마찰력에 의하여 움직이지 못하는 범위를 마찰계수라고 한다. 그리고 최대 마찰계수 이후에는 오히려 마찰계수가 내려가면서 일정한 등속도 운동을 한다고 본다. 마찰력의 좋은 예라고 할 수 있는 겨울 스포츠의 대가라고 불리는 스노우 보드를 타기 전에 보드 밑면에 눈을 묻혀서 더 잘 미끄러지도록 하여 최대 마찰계수를 줄여 주는 역할을 하지만 오히려 최대 마찰계수를 크게 해주기 위해 하는 것도 있는데 대표적인 예가 야구선수들이나 육상선수들 등 많은 운동선수가 착용하는 스파이크 슈즈를 예로 할 수 있다.
마찰력과 중력이 없다면 어떻게 될까? 마찰력이 없다면 모든 물체가 미끌 거리고 자동차를 타더라도 아무리 브레이크를 밟는다 해도 멈추지 않을 것이다. 그리고 중력이 없다면 우리는 제대로 앉는 것 자체가 불가능 하고 몸이 붕붕 떠있는 게 다반사일뿐더러 밥조차도 제대로 먹을 수 없다.
이와 같이 이 책을 읽고 나는 힘이 우리에게 미치는 구체적인 현상에 대해 좀 더 많이 깨닫게 된 계기가 되었고 힘에 대한 나의 착각과 궁금증을 해결 할 수 있었다. 전체적으로 내용은 학교에서 배운 것이 많아서 이해하는 데 어려움은 없었다. 그래도 그동안 배운 지식들 보다 한층 더 복잡해지고 전문화 돼서 설명을 해주고 인물과 그 이론을 제시한 사람들에 대한 여러 가지 배경지식이라든지 이런 이론을 어떻게 발견했는지에 대하여 교과서보다 더 자세히 나와 있어서 전체적으로 내용이 딱딱한 교과서보다 훨씬 내용이 폭넓었고 더 재미있었다. 그래서 이 책에서 나온 내용들은 물론이고 그 외의 내용도 앞으로 우리 생활과 밀접한 관련이 있는 힘에 대한 것이라면 지금보다 더 많은 관심을 가져서 탐구하도록 해야겠다.
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