[생활 속 과학 | 물리 ] 힘의 비밀을 밝혀라!

책상 위 고양이부터 자동차, 수영하는 사람까지!
우리 주변엔 보이지 않는 힘이 끊임없이 작용하고 있어요.

🎯 학습 목표

  • 물체가 움직이거나 멈춰 있을 때 어떤 힘들이 작용하는지 알아봐요.
  • 힘은 방향이 있고 크기가 있다는 걸 배워요.
  • 서로 반대 방향의 힘이 균형을 이루면 움직이지 않아요.

🔍 힘이란 무엇인가요?

힘은 물체를 밀거나 ➡️ 당기는 ⬅️ 작용이에요.
힘이 작용하면 물체는 움직이거나, 멈추거나, 모양이 변할 수 있어요.

눈에는 보이지 않지만, 힘의 결과는 볼 수 있어요.
예: 컵이 떨어지고(☕⬇️), 책이 미끄러지고, 풍선이 뜨는 모습


📐 힘은 어떻게 표현할까요?

힘에는 크기와 방향이 있어요.
그래서 과학에서는 **화살표(→)**로 나타내요.

  • 길이: 힘의 크기
  • 방향: 힘이 작용하는 쪽
힘의 3요소
요소 설명 예시
1. 작용점 힘이 작용하는 위치 손으로 상자를 누르는 손의 위치
2. 방향 힘이 가해지는 방향 오른쪽으로 미는지, 위로 당기는지
3. 크기 힘의 세기(강도), 보통 단위는 N(뉴턴) 작게 미는지, 세게 누르는지

⚖️ 힘의 평형이란?

책상 위의 컵은

  • 아래로 중력(⬇️)
  • 위로 책상이 밀어주는 힘(⬆️) 이 작용해요.

서로 같은 크기, 반대 방향의 힘이 작용하니 컵은 움직이지 않아요.
이 상태를 힘의 평형이라고 해요.

🧲 대표적인 힘의 종류

  • 중력: 지구가 물체를 아래로 끌어당기는 힘
  • 수직항력: 물체를 아래에서 위로 받쳐주는 힘
  • 마찰력: 물체의 미끄러짐을 방해하는 힘
  • 장력: 실이나 줄이 잡아당기는 힘
  • 부력: 물이나 공기가 물체를 뜨게 하는 힘

⚙️ 힘과 움직임, 한눈에 보기!


쟁반을 받치는 손
쟁반을 받치는 손
쟁반에는 아래 방향의 중력이 작용하고 있어요. 손은 그 무게를 위로 밀어 올리는 힘으로 받쳐 주기 때문에, 쟁반이 떨어지지 않고 유지될 수 있어요.
줄을 당기는 개
줄을 당기는 개
개가 앞으로 나아가려 할 때, 사람은 줄을 통해 반대 방향으로 잡아당겨요. 이렇게 서로 반대 방향으로 작용하는 힘을 줄다리기처럼 느낄 수 있어요.
움직이는 자동차
움직이는 자동차
자동차 바퀴와 지면 사이의 마찰력이 앞으로 나아가게 도와줘요. 자동차가 멈춰 서 있을 때는 중력과 지면의 수직항력이 평형을 이루고 있죠.
풍선으로 나는 사람
풍선으로 나는 사람
헬륨 풍선은 공기보다 가벼워서 위로 뜨는 부력이 작용해요. 사람에게 작용하는 중력보다 부력이 더 크면 위로 떠오를 수 있어요.
누워 있는 고양이
누워 있는 고양이
고양이에게는 중력이 작용해 바닥으로 끌어당겨요. 동시에 바닥은 수직항력으로 위로 미는 힘을 줘서, 두 힘이 평형을 이루며 고양이는 가만히 있을 수 있어요.
수영하는 사람
수영하는 사람
수영하는 사람은 중력 때문에 가라앉으려 하지만, 물은 부력으로 몸을 떠오르게 해요. 두 힘이 균형을 이루면 사람은 물 위에 뜰 수 있어요.

📚 교과 연계 정보

  • 초등 과학 5~6학년 – 물체의 운동, 힘의 종류와 작용
  • 중학교 과학 1학년 – 여러 가지 힘, 힘의 평형, 작용과 반작용
  • 중학교 과학 2학년 – 운동의 원인과 결과, 뉴턴의 운동법칙 기초

작은 힘도 모이면 세상을 움직일 수 있어요.

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