[물리] 운동 - 뉴턴의 제 3 법칙

뉴턴의 운동법칙입니다.
충 3개가 있기 때문에 3법칙입니다.

• 제 1 법칙 (관성 법칙)

관성 법칙이란, 정지하고 있던 것은 계속 정지하려 하고 운동하던 것은 계속 운동하려 하는 것입니다.

예를 들면, 버스 안에서 갑자기 급정거를 할 때 몸이 앞으로 쏠리는 현상이 일어납니다.
그 이유는, 버스는 앞으로 가다가 정지했는데 몸은 관성에 의해 계속 앞으로 가려고 하기 때문입니다.

이중주차된 자동차를 밀 때도, 처음에는 힘이 드는데 한 번 움직이고 나면 비교적 덜 힘든 것도 이와 같은 이유 때문입니다.

(*관성 : 물체의 운동 상태를 유지하려는 현상)

질량이 클수록 관성이 큽니다. 자동차는 혼자서 밀 수 있지만, 기차는 혼자서 밀기 힘든 것을 생각하시면 됩니다.

• 제 2 법칙 (가속도 법칙)

가속도는 알짜힘에 비례하고, 질량에 반비례한다는 법칙입니다.
이것을 수식으로 표현하면
$$ a = \frac{F}{m} $$ 이렇게 됩니다.이것을 F에 관한 식으로 나타내면$$ F = ma $$이런 식이 나옵니다.

질량이 일정할 때는 가속도가 알짜힘에 비례합니다.
가속도가 클수록 알짜힘도 크기 때문입니다.

알짜힘이 일정할 때는 가속도가 알짜힘에 반비례합니다.
ma 값이 항상 일정한데 a(가속도)값이 커질 수는 없습니다.

• 제 3 법칙 (작용·반작용 법칙)

작용 반작용 법칙은 한 물체에 힘을 가할 때, 힘을 받는 물체도 같은 힘을 동시에 가하는 것입니다.

이것을 몸소 느껴보고자 한다면, 일어나서 벽을 밀어 보기 바랍니다.
벽이 불량이 아닌 이상 밀려나지 않을 것입니다. 오히려 자신이 밀려날 것 같은 느낌이 듭니다.
왜냐하면, 내가 벽에게 가한 힘 만큼 벽도 자신에게 똑같은 힘을 가하고 있기 때문입니다.

이 때도 가속도는 질량에 반비례합니다.

힘의 평형과 비슷한 부분이 있지만, 약간 다릅니다.
공통점 : 힘의 크기가 같음, 방향이 반대임
차이점 : 작용점
- 작용 반작용 : 서로 다른 두 물체
- 힘의 평형 : 한 물체

[그림 1] 작용 반작용과 힘의 평형

[그림 1]에서 위에 것이 작용 반작용이고 아래의 것이 힘의 평형입니다.
(작용 반작용은 작용점이 다르기 때문에 알짜힘 계산이 불가능합니다)