물리 일 에너지 저게 이해가안가요 무슨말인지

저게 이해가안가요 무슨말인지

상황은 2kg 물체가 경사면(길이 10m, 높이 5m)을 따라 아래로 내려오는 상황입니다.

중력가속도는 10m/s² 입니다.

핵심은 “어떤 힘이 일을 하느냐”입니다.

1. 중력

2. 중력은 아래쪽으로 작용합니다.

3. 물체도 아래로 내려가므로, 힘의 방향과 이동 방향이 같습니다.

4. → 중력은 양의 일(W중력 > 0) 을 합니다.

5. 즉, 운동에 도움을 줍니다.

6. 마찰력

7. 마찰력은 항상 운동 방향의 반대입니다.

8. 물체가 아래로 내려가면, 마찰력은 위쪽을 향합니다.

9. → 이동 방향과 반대이므로 음의 일(W마찰 < 0) 을 합니다.

10. 즉, 에너지를 빼앗습니다.

11. 수직항력

12. 수직항력은 경사면에 “수직”으로 작용합니다.

13. 그런데 물체의 이동 방향은 경사면 “따라서” 움직입니다.

14. 즉, 힘의 방향과 이동 방향이 서로 90도입니다.

일의 공식은

W = F d cosθ 인데,

θ = 90도이면 cos90 = 0 입니다.

→ 그래서 수직항력의 일은 0 (W수직항력 = 0) 입니다.

정리하면

중력은 에너지를 줌

마찰은 에너지를 뺌

수직항력은 에너지 변화에 영향 없음

헷갈리는 부분이 “왜 수직항력이 일을 안 하냐”라면,

핵심은 “힘 방향과 이동 방향이 수직이면 일은 0이다” 이것만 기억하시면 됩니다.