뛰고 보니 과학이네? - 운동으로 배우는 물리학 -

한 번 제대로 익힌 물리는 너무도 쉽다!
청소년을 위한 재기발랄 과학 이야기

우리가 달리고 움직이는 모든 순간에는 물리법칙이 있다. 왜 덩치 큰 사람이 몸싸움에 강할까? 왜 스케이트 날은 길고 납작할까? 달리기할 때 왜 엎드려서 출발할까? 이 책을 읽으면 운동을 하거나 보면서 한 번쯤은 궁금해 했던 것에 답을 찾을 수 있다.
이 책은 운동의 원리를 중?고등학교 과학 교과 과정에서 중요하게 다루는 개념과 접목해 쉽게 설명한다. 예를 들어 운동장에서 하는 슬라이딩에서 뉴턴의 관성의 법칙을 설명하고 자전거 타기로 운동량 보존의 법칙을 소개한다. 인라인스케이트를 탈 때 관찰할 수 있는 힘의 분해, 팽팽한 줄다리기에서 생기는 힘의 합성을 살펴본다. 이뿐만 아니라 2018년 평창 동계올림픽에서 최고의 화제였던 컬링부터 피겨 여왕 김연아의 점프 기술, 화려한 바나나킥이 있는 축구, 야구 투수의 커브볼까지 온갖 스포츠를 망라한다. 더 나아가 대중교통, 영화, 게임 등 생활 속의 다양한 순간으로 폭을 넓힌다. 이로써 십 대의 일상에 ‘당연하지!’가 아니라 ‘왜?’라는 질문을 던진다.
물리법칙을 직접 체험하는 방법을 제안하는 ‘땀나는 실험’ 코너는 아령과 회전의자를 이용한 실험, 플랭크 자세, 시소 타기 등 일상에서 쉽게 따라해 볼 수 있는 활동으로 구성했다. 이를 통해 평소 당연하다고 여기는 것을 하나씩 되돌아보면서 물리 공식을 온전히 내 것으로 만드는 힘을 기를 수 있다.

저 : 김형진
대원국제중학교 과학 교사로 교내에서 피지컬 컴퓨팅, 3D 프린터, 드론, 적정기술을 교육하는 퓨처랩을 운영하고 있다. 고려대학교에서 물리학을 전공하고 동대학원에서 복잡계 및 생물 물리학을 전공했다. 서울대학교 물리교육과를졸업하고 동대학원 박사과정을 수료했다. 어려서부터 호기심이 많아 다양한 취미 활동과 레저 스포츠를 즐겼다. 과학도 놀이처럼 더욱 재미있고 효과적으로 가르치는 데 관심이 많아 융합과학, 상대성이론, 적정기술의 교육을 연구하고 있다. 공저로 『적정기술의 이해』, 『선생님이 들려주는빅히스토리』, 『빅히스토리 2』, 『헬로 사이언스』, 『19인의 아프리카』등이 있다.

 

들어가며-운동장에서 뒹구는 땀나는 과학 004

1. 관성의 법칙-모든 운동의 본질 011
멋진 슬라이딩 태클은 어떻게 가능할까? X 관성의 법칙 013
움직였을까, 안 움직였을까? X 상대속도 020
왜 덩치 큰 사람이 몸싸움에 강할까? X 운동량 025
자전거로 느끼는 운동량 보존의 법칙 X 운동량 보존 030
화려한 피겨스케이팅 기술의 비밀 X 각운동량 보존 036
#깊게 읽는 물리학-우주에서의 운동량 046

2. 가속도의 법칙-번개처럼 빨리 움직이는 법 049
날아오는 공을 겁내지 마! X 질량과 가속도 051
달에서 번지점프를 한다면? X 중력을 받는 운동 058
쇼트트랙 계주에서는 왜 엉덩이를 밀까? X 운동량의 전달 067
두툼한 야구 글러브의 비밀 X 충격량을 받는 시간 073
땀을 흠뻑 흘렸는데 아무런 일도 안 했다고? X 일과 에너지 077
#깊게 읽는 물리학-상상을 현실로! 가상현실 게임 084

3. 작용?반작용의 법칙-주는 만큼 받는 제로섬 게임 087
손뼉 씨름의 고수가 되는 법 X 물체 사이의 작용?반작용 089
달리기할 때 왜 엎드려서 출발할까? X 지표면과의 작용?반작용 094
빠른 스케이팅의 비결은 스케이트 날? X 마찰과 미끄러짐 102
얼음판 위의 체스, 컬링 X 작용?반작용의 두뇌 게임 107
체육 시간에 에너지는 필수! X 모든 활동의 원천, 에너지 112
#깊게 읽는 물리학-진짜 사람 같은 밀랍 인형이 있다고? 118

4. 힘의 분해와 합성-작은 힘으로도 괴력을 121
이것만 알면 나도 발차기 왕 X 내력과 외력 123
통쾌한 엎어치기, 어렵지 않아 X 힘의 3요소 130
팽팽한 줄다리기의 결말은? X 힘의 합성 134
인라인스케이트의 핵심은 V자 걸음 X 힘의 분해 140
#깊게 읽는 물리학-운동량 보존 법칙을 이용한 롤러스케이트 묘기 146

5. 힘의 효과-숨겨진 힘을 찾아라 149
UFO처럼 휘어지는 마법 같은 슛 X 마그누스 효과 151
3점 슛을 쏘려면 황금 각을 찾아라 X 포물선 운동 158
시원한 홈런의 비결은 방망이의 ‘스윗 스팟’ X 회전력의 균형 164
양궁에 숨겨진 물리법칙 X 탄성에너지와 작용?반작용 171
#깊게 읽는 물리학-눈에 보이지 않는 공기의 무서운 힘 176

교과 연계 178
찾아보기 222