[실생활 속 물리] 변위, 속도, 가속도의 개념

안녕하세요. 이번 포스팅에서는 앞으로 다룰 내용들을 위해 물리의 기본 개념에 대해 다루어보려고 합니다.
많은 여러분들이 학창 시절에 물리를 아예 배우지 않았거나,
배웠어도 포기하고 공부를 하지 않았거나,
공부했어도 이제는 어렴풋이 기억만 날 뿐인 경우가 많을 거라 생각합니다.

그래서 오늘은 물리에서도 아주 기본이고 가장 중요한 개념들에 대해서 소개해보려고 합니다.

이전에 벡터에 대해 모르시거나 다시 한번 복습하고 싶은 분들은 아래의 링크를 참고해주세요!

2021/01/12 - [과학/실생활 속 물리] - [실생활 속 물리] 벡터의 개념과 특징, 벡터와 스칼라

[실생활 속 물리] 벡터의 개념과 특징, 벡터와 스칼라

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변위, 속도, 가속도의 개념에 대해서 간단하게 알아보도록 하겠습니다.

1) '변위'는 '위치의 변화량'을 말합니다.
말 그대로 위치가 얼마나 변했는지를 나타내는 물리량입니다.

변위의 개념.

위의 그림에서 어떤 물체가 3초 동안 점 A에서 점 B까지 이동했다고 합시다.
그러면, 점 A에서 점 B로 그은 화살표(벡터)가 곧 변위입니다.
변위의 크기는 화살표의 길이이며, 변위의 방향은 화살표의 방향입니다.

참고로 변위는 벡터량으로, 크기와 방향을 모두 갖는 물리량입니다.

따라서 스칼라량인 이동거리와는 다른 개념입니다.


2) '속도'는 '단위 시간당 위치의 변화량'을 말합니다.

즉, 속도는 변위를 시간으로 나눈 값으로 생각하면 됩니다.
속도도 변위와 같이 벡터량으로 크기와 방향을 모두 갖는 물리량입니다.

속도의 개념.

위의 그림에서 점 A와 점 B 사이의 거리가 3m라고 합시다.
어떤 물체가 점 A에서 점 B까지 3초 동안 이동했다고 한다면
평균 속도의 크기는 1m/s이고 방향은 화살표 방향입니다.

m/s는 속도의 단위로 1초(sec) 당 1m를 이동했다는 의미입니다.

실제로는 속도 벡터는 '변위벡터의 시간에 대한 변화율의 극한'으로 정의됩니다.
이 정의를 이해하려면 많은 개념이 선행되어야 하기에 더 자세한 설명은 생략하도록 하겠습니다.

속도와 속력은 위의 변위와 이동거리와 같은 차이를 지닌 개념입니다.
다시 말해, 속도는 벡터량이고 속력은 스칼라량입니다.
참고로 영어로 속도는 velocity이고, 속력은 speed입니다.

(정의에 따르면 속도의 크기를 속력이라고 표현하기도 합니다.)

속력이 일정한 운동을 한다고 해서 꼭 속도가 일정한 운동이라고 표현할 수는 없겠지요.


3) '가속도'는 '단위 시간당 속도의 변화량'을 의미합니다.

0초일 때 속도가 1m/s인 한 물체가 일정한 가속도로 속도가 증가하여 2초일 때 속도가 7m/s가 되었다고 합시다.

이때 가속도의 크기는 (7-1)/2=3m/s² 이 됩니다.

단위 m/s² 는 1초(sec) 당 속도 1m/s만큼의 변화가 생긴다는 것을 의미합니다.

미리 이야기하지만 가속도의 방향은 힘의 방향과 같습니다.

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지금까지 변위와 속도, 가속도의 개념에 대해서 알아보았습니다.
다음 포스팅에서는 물리에서 중요하게 다루는 '힘'에 대해서 다뤄보도록 하겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.^^