포물선 운동 시뮬레이션: 무엇을 배우나요?
📚 중3 과학 · 운동과 에너지 · 단원 이름은 2022 개정 교육과정 기준이에요. 학교와 교과서마다 조금 다를 수 있어요.
공을 비스듬히 던지면 옆으로는 거의 같은 빠르기로 나아가고, 위아래로는 중력 때문에 점점 느려지다가 다시 빨라지며 떨어져요. 두 움직임이 합쳐져서 공은 포물선을 그려요.
공기 저항이 없을 때 같은 빠르기로 던지면 45°에서 가장 멀리 가요. 30°와 60°처럼 더해서 90°가 되는 두 각도는 날아간 거리가 같지만, 60°가 더 높이 오르고 더 오래 떠 있어요.
공기 저항을 켜면 공이 날아가는 동안 속도가 줄어서 거리가 짧아지고, 가장 멀리 가는 각도도 45°보다 조금 작아져요. 농구공·야구공이 실제로 날아가는 모습에 더 가까워요.
📐 공식
날아간 거리 = 빠르기² × sin(2 × 각도) ÷ g · 가장 높은 곳 = (빠르기 × sin 각도)² ÷ (2g)
🧪 이렇게 해 보세요
- 🏀 30°와 60°로 던져서 거리 비교하기
- 💨 공기 저항을 켜고 45°로 던져 보기
- 📐 45°로 던져 가장 먼 거리 확인하기
위 "🧭 다음에 해 볼 것" 단추를 누르면 그 값으로 바로 바뀌어요. 해 본 것에는 ✅ 도장이 찍혀요(이 기기에만 저장).
❓ 자주 묻는 질문
왜 45°가 가장 멀리 가나요?
거리 식에 sin(2 × 각도)가 있어요. sin 값은 90°에서 가장 크니까 2 × 각도 = 90°, 곧 각도가 45°일 때 가장 멀리 가요(공기 저항이 없을 때).
무거운 공은 더 멀리 가나요?
공기 저항이 없으면 질량은 식에 없어서 거리가 같아요. 공기 저항이 있으면 같은 크기라도 무거운 공이 저항을 덜 받아 조금 더 멀리 가요.
g 는 뭐예요?
중력 가속도예요. 지구에서는 약 9.8 m/s²로, 떨어지는 물체가 1초마다 약 9.8 m/s씩 빨라진다는 뜻이에요.