🔬 물리 실험실

물리 실험실은 어떤 시뮬레이션인가요?

교과서에 나오는 힘과 운동 실험을 화면에서 직접 해 보는 곳이에요. 슬라이더로 값을 바꾸면 움직임과 측정 그래프가 바로 바뀌어요. 계산은 실제 물리 공식(뉴턴의 운동 법칙)으로 해요.

🏀 포물선 던지기

공을 비스듬히 던지면 옆으로는 같은 빠르기로 가고, 위아래로는 중력 때문에 속도가 바뀌어서 포물선을 그려요. 공기 저항이 없으면 날아간 거리는 거리 = 빠르기² × sin(2 × 각도) ÷ g이고, 45°일 때 가장 멀리 가요. 공기 저항을 켜면 농구공에 맞는 저항을 넣어 계산해요.

🌍 중력 바꾸기

같은 높이에서 지구(9.8 m/s²), 달(1.62), 화성(3.71), 목성(24.79)에 동시에 떨어뜨려요. 떨어지는 데 걸리는 시간은 √(2 × 높이 ÷ g)예요. 공기가 없으면 무게와 상관없이 같은 시간에 떨어져요.

🕰️ 진자

진자가 한 번 왕복하는 시간(주기)은 2π√(길이 ÷ g)예요. 질량은 식에 없어서 추를 바꿔도 주기가 거의 같아요. 이 사실은 갈릴레이가 성당의 흔들리는 등을 보고 처음 알아챘다고 전해져요. 시계추가 시간을 잴 수 있는 까닭이에요.

💥 충돌

두 공의 질량과 속도를 정하고 부딪쳐 봐요. 운동량은 질량 × 속도예요. 튕기는 탄성 충돌이든 붙는 비탄성 충돌이든 충돌 전과 후 운동량의 합은 같아요(운동량 보존 법칙). 탄성 충돌은 운동 에너지도 그대로지만, 붙는 충돌은 일부가 소리와 열로 바뀌어요.

🔦 빛

굴절: 빛은 굴절률이 다른 물질로 들어갈 때 꺾여요. 스넬 법칙 n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂로 계산해요. 굴절률이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 비스듬히 가면 전반사가 생겨요. 거울: 들어간 각과 나간 각이 같아요. 볼록 렌즈: 렌즈 식 1/a + 1/b = 1/f 로 상의 자리와 크기를 구해요. 프리즘: 색마다 굴절률이 조금 달라서 흰빛이 무지개 색으로 나뉘어요.

❓ 자주 묻는 질문