이 실험 소개
위치-시간 그래프가 직선이라는 것은 속도가 일정하다는 특징입니다. 카트를 어느 방향으로든 움직이고 시작 위치를 바꾼 다음, 부호가 있는 변위와 총 이동 거리를 비교해 보세요. 그래프와 눈금자의 단위는 미터이므로, 기울기가 가파르다는 것은 속력이 크다는 뜻이지 애니메이션이 더 빠르다는 뜻은 아닙니다.
학습 목표
- 다른 변수를 제어하면서 시간이 위치에 어떤 영향을 주는지 알아보세요.
- 그래프와 수치 판독값을 사용해 예측을 검증하세요.
- 물리적 가정과 이 모델이 더 이상 적용되지 않는 조건을 설명하세요.
사용 방법
- 1속도를 6 m/s, 시간을 4 s로 설정하세요. 변위가 24 m인지 확인하세요.
- 2비교 곡선을 저장한 다음 속도의 방향을 반대로 바꾸세요. 기울기가 어떻게 달라지는지 설명하세요.
- 3속도를 0으로 설정하고 초기 위치를 바꾸세요. 선이 수평인 이유는 무엇인가요?
- 4스윕을 실행하고 눈금자에서 동일한 시간 간격을 비교하세요.
모델
가정
- 카트는 직선 트랙 위의 점질량입니다. 속도는 지정되어 있으며 일정하게 유지됩니다.
- 눈금자는 -120 m부터 120 m까지 고정된 눈금을 사용합니다. 음수 위치는 원점의 반대쪽을 나타냅니다.
수업에서 해 보기
- Q1-3 m/s로 8 s 동안 이동할 때 변위와 이동 거리는 얼마인가요?
- Q2수레가 오른쪽으로 움직이면서 위치가 음수일 수 있나요? 설명해 보세요.
자주 묻는 질문
속도가 음수라는 것은 감속하고 있다는 뜻인가요?
아니요. 음의 방향으로 움직인다는 뜻입니다. 여기서는 속력이 일정하게 유지됩니다.
원점을 바꾸면 왜 직선 전체가 이동하나요?
초기 위치는 모든 시간에 동일한 오프셋으로 더해집니다. 기울기나 변위는 바뀌지 않습니다.