역학으로 물리를 말하다

이제는 누구나 물리를 이해할 때가 됐다!

수백 개의 그림과 그래프를 이용해
심플하고 재미있고 유용하게 알아보는 물리의 세계!

■■■ 물리를 알면 대자연의 법칙을 이해할 수 있고 세계가 확장된다. 일기예보, 컴퓨터, 휴대전화, 자동차, 비행기 그리고 우주까지 이 모든 것이 궁금하다면 물리를 이해하면 된다.
우리는 물리가 매우 어렵다고 생각한다. 그런데 사실 물리는 생각보다 어렵지 않다. 우리가 알고 있는 것과 달리 물리는 심플하고 간단하다! 그리고 사실 물리는 재미있다.
뿐만 아니라 물리를 배운다면 대자연의 법칙을 이해할 수도 있다.
날씨, 일기예보, 휴대전화, 컴퓨터, TV, 자동차, 비행기 등 우리 주변의 일상은 물리와 밀접하게 연관되어 있다. 머나먼 우주의 비밀도 물리를 통해 엿볼 수 있다. 따라서 물리를 알면 세계가 확장된다. 탄소 중립이 필요한 이유도, 북극의 빙하가 녹아 발생하는 이상기후로 우리의 삶이 어떻게 바뀌고 있는지도 사실 물리를 알면 좀 더 쉽게 이해할 수 있다.
물리는 우리의 현실을 설명하면서도 미래의 모습에 대한 이해도 함께 제시하는 것이다.
물리는 이렇게 간단하고 재미있고 유용한 학문인데, 수식만 봐도 알레르기 반응을 일으키는 사람이 많다는 것은 참으로 안타까운 일이다.
이 책은 물리의 심플함을 맛볼 수 있도록, 역학을 통해 시원하게 포인트를 정리했다.
물리 수업을 이해하지 못하는 중학생이나 고등학생, 그리고 이해하지 못했던 어른들에게 이 책은 교과서와 교과서 외의 물리의 기초와 이론 그리고 핵심포인트를 쉽게 이해할 수 있도록 도울 것이다.

지은이 : 켄 쿠와코
1981년생. 도쿄가쿠게이대학교 졸업, 츠쿠바대학원 수료. 첫 근무지인 여고에서 “몰라요!” 합창에 고민에 고민을 거듭하는 나날을 보냈다. 그리고 교사 측에 원인이 있다는 것을 깨닫고 iPod를 이용한 영상교재 3스텝 해법 등의 교육법을 개발, 수업에 도입했다. 그 결과 새롭게 태어난 유니크한 수업은 학생들에게 자신감을 심어 주었다. 또 물리 교육 환경을 새롭게 디자인할 목적으로 교외학습을 기획하고 있으며, 학생과 만드는 그림책 제작 등에도 힘쓰고 있다. 현재 중·고교 물리교사로 재직 중이다. 저서로는《물리의 완성 STEP 1·2·3-파동편》이 있으며 Kuwako-Lab.com을 운영 중이다.

옮긴이 : 강현정
한국외국어대학교 졸업. 일본 JCLI 수료 후 삼성물산을 거쳐 출판사에서 책을 만지다가 현재는 번역을 하고 있다. 옮긴 책으로는 《내 강아지 오래 살게 하는 50가지 방법》 《내 고양이 오래 살게 하는 50가지 방법》《물리의완성 파동편》《물리의 완성 역학편》《숫자로 끝내는 역사 100》《DNA의 법칙》《수학으로 이해하는 양자역학의 법칙》등이 있다.

감수 : 김충섭
서울대 물리학과와 동 대학원에서 박사 학위를 받고 현재 수원대 물리학과 교수로 재직 중이다. 저서로 《우주의 발견》 《오늘의 과학》 《메톤이 들려주는 달력이야기》 《로슈가 들려주는 조석이야기》 등이 있으며, 역서로는 《누구나 천문학》 《별보다 오래된 우리》 《손안의 우주》 《누구나 알아야 할 모든 것 우주》 등이 있다.

머리말 4
물리를 대하는 우리들의 자세 10

1교시 쑥쑥 진행하는 등가속도운동 13
들어가며 14
υ-t 그래프를 장악하라! 14
세 가지 그래프 16
운동과 그래프 정리 20
υ-t 그래프의 법칙 21
υ-t 그래프의 사용법 24
 column ① 기호에 익숙해지자! 31
‘등가속도운동 3공식’을 사용하자! 32
 column ② 단위의 보존 39
낙하도 ‘등가속도운동 3공식’ 40
예제 문제 ① 등가속도운동 51
 1교시 정리 56

2교시 모든 것의 시작 운동방정식 57
들어가며 58
힘과 운동의 관계 58
도달 목표 문제 60
힘이 작용하지 않는 경우: 관성의 법칙 61
 1개의 힘이 작용하는 경우: 운동방정식 64
 2개의 힘이 작용하는 경우: 힘의 평형 66
구분하라! ‘힘의 평형’인가 ‘운동방정식’인가 71
‘힘을 찾아내는 방법’ 연습 76
도달 목표 문제 풀기 80
눈에는 눈! 작용반작용의 법칙 85
 column ③  중력의 반작용력 91
실의 법칙 92
예제 문제 ② 운동방정식 95
알아두어야 할 그 밖의 지식들 102
용수철의 힘 110
마찰력 111
예제 문제 ③ 마찰력 123
 2교시 정리 128

3교시 에너지의 술래잡기 에너지보존 129
들어가며 130
일과 에너지 130
모두 다 찾아서 에너지보존 140
‘에너지보존’을 이용하자 150
‘에너지보존’과 여러 가지 운동 151
예제 문제 ④ 마찰력과 에너지보존 162
예제 문제 ⑤ 용수철과 에너지보존 168
 3교시 정리 177
해법 지도 178
보충수업 1교시 압력 차이가 열쇠! 부력 181
들어가며 182
압력의 기초 지식 182
 column ④ 심해어와 과자봉투 192
압력 차이로 생성되는 부력 193
예제 문제 ⑥ 부력 198
보충수업 1교시 정리 204
보충수업 2교시 회전하지 않아? 회전력의 평형 205
들어가며 206
회전력의 기초지식 207
또 하나의 무기 ‘회전력의 평형’ 214
예제 문제 ⑦ 회전력의 평형 222
보충수업 2교시 정리 231

역학 수업을 마무리하며 232

부록
 실력테스트・종합문제 235
부록 ① 등가속도 운동 3공식 만드는 방법 244
부록 ② 운동에너지・위치에너지의 유도 246
부록 ③ 물리 공식을 암기하자 248
부록 ④ 물리 1・2・3 251

후기 253 감사의 말씀 254 찾아보기