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[교직] 고등학교 학습지도안

저작시기 2005.04 |등록일 2005.05.10 한글파일한컴오피스 (hwp) | 4페이지 | 가격 1,000원

본문내용

■ 물리학에서의 보존과 보존 법칙
물리적 현상에는 시간에 대하여 변하는 양과 변하지 않는 양이 있다. 가령, 시간에 대하여 위치가 변하면 빠르기의 개념이 되고, 시간에 대하여 빠르기가 변하면 가속도가 되는 것이다. 어떤 물리량이 시간에 관계없이 항상 변하지 않는 (일정한) 값을 갖는다는 것도 있는데 바로 보존(保存)이라는 개념이다. 여기서 “일정하다.... 보존된다.... 변하지 않는다....” 라는 말들은 시간에 대하여 변하지 않는 다는 맥락에서는 같은 의미를 가진 말들이다. 보존 법칙은 여러 복잡한 자연현상을 푸는 데 큰 도움을 주기 때문에 상당히 중요한 개념으로 인식한다. 보존법칙이 성립하려면 외부로부터의 간섭이 없어야 한다.

사격을 하는 군인이 방아쇠를 당겨 총을 쏘면 총구로 총알이 발사됨과 동시에 총이 뒤로 밀리는 것을 볼 수 있다. 또는 정지해 있던 우주선이 발사되는 과정을 보면 가스를 뒤로 분사시키면 우주선이 앞으로 나가는 것을 볼 수 수 있다. 총이나 우주선의 경우 처음에는 모두 정지해 있었기 때문에(속력=0), 두 경우 운동량은 0 이다. 하지만 뉴튼의 운동법칙(작용과 반작용)을 적용시키면 총에서 발사되는 총알의 운동량과 반대 방향으로 밀려나는 총의 운동량의 크기가 같음을 볼 수 있다. 하지만 두 운동량의 방향이 반대가 되기 때문에 운동량의 합은 0가 된다. 이처럼 총알이 발사되기 전에 총과 총알의 운동량의 합과 총알이 발사되고 난 후에 운동량의 합은 항상 보존됨을 볼 수 있다.
이 보존 법칙은 충돌 과정에서도 적용되는 법칙으로 이를 운동량 보존 법칙이라고 한다.
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