힘의 종류

지식 정보

해당 지식
힘의 종류를 나타내는 막대형 아이콘과 한글 제목

물체의 운동 상태나 모양을 변화시키는 힘과 알짜힘, 중력, 수직 항력, 장력의 방향과 특징을 설명합니다.

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경사면 위 블록과 ‘등가속도 운동’ 글자가 있는 물리학 아이콘 도르래와 두 추 그림 및 ‘가속도 법칙’ 글자가 있는 물리학 아이콘

질량

어떤 물체에 포함된 물질의 양으로, 장소가 바뀌어도 변하지 않는 고유한 양이다.
기호로 mm으로 나타내고, 단위는 주로 kg\mathrm{kg}을 사용한다.

힘

물체의 운동 상태나 모양을 변화시키는 원인으로, 크기와 방향 정보가 포함된 벡터이다.
기호로 F→\overrightarrow{F}로 나타내고, 단위는 주로 N=kg⋅m/s2\mathrm{N} = \mathrm{kg·m/s^{2}}을 사용한다.

힘의 단위 N\mathrm{N}은 '뉴턴'으로 읽는다.

알짜힘(합력)

한 물체에 여러 힘이 작용할 때 물체에 작용하는 모든 힘을 합친 것이다. 힘은 벡터이기 때문에 알짜힘은 벡터 합에 해당한다.
기호로 F→알짜\overrightarrow{F}_{\text{알짜}}로 나타내고, 단위는 주로 N\mathrm{N}을 사용한다.

중력

지구가 물체를 끌어당기는 힘으로, 수평면에 수직인 아래 방향으로 작용한다.
기호로 F→g\overrightarrow{F}_{g}로 나타내고, 단위는 주로 N\mathrm{N}을 사용한다.

중력의 방향은 연직(실에 추를 달아 늘어뜨렸을 때 실이 나타내는 방향) 아래 방향이라고도 한다.

실에 매달린 추의 중력과 연직 위·아래 방향을 나타낸 힘 그림

중력 예시

물체를 공중에 가만히 두면, 수평면에 수직인 아래 방향으로 떨어진다.

수직 항력

맞닿아 있는 두 물체 사이의 접촉면에 수직으로 작용하는 힘이다.
기호로 N→\overrightarrow{N}으로 나타내고, 단위는 주로 N\mathrm{N}을 사용한다.

수직 항력 예시

책상 위의 책에는 중력이 작용하지만, 책상과 책 사이에 작용하는 수직 항력이 중력을 완전히 상쇄하여 책은 정지해 있다.

책상 위 책에 작용하는 수직항력과 중력 방향 그림

책에 작용하는 힘만 나타내었다.

장력

실이나 줄이 팽팽할 때 실이 연결된 방향으로 작용하는 힘이다.
기호로 T→\overrightarrow{T}로 나타내고, 단위는 주로 N\mathrm{N}을 사용한다.

장력의 특징

도르래에 연결된 A와 B에 작용하는 장력과 중력 및 실의 질량 무시 조건

두 물체에 작용하는 힘 중 장력만 나타내었다.
$\mathrm{A}$에는 실이 위쪽으로 연결되어 있으므로 $\mathrm{A}$에 작용하는 장력의 방향은 위쪽 방향이며,
$\mathrm{B}$에는 실이 왼쪽으로 연결되어 있으므로 $\mathrm{B}$에 작용하는 장력의 방향은 왼쪽 방향이다.

장력 예시

빙판 위에서 스케이트를 타고 물체와 연결된 실을 당기면,
물체는 내가 당긴 방향으로 움직일 뿐만 아니라 나도 물체를 향해 움직인다.

적용 문항

1번 문항


수평면 위 정지한 물체와 중력·수직 항력·알짜힘에 관한 물리 문항

2번 문항


실로 연결된 물체 A와 B의 운동과 힘의 방향을 묻는 물리 문항