2022 물리학1-속력과 속도의 차이

고등학교 과정의 물리학은 생각보다 어렵지 않다.
항간에서 어렵다고 하는 이야기들을 들으면
지레 겁을 먹고 물리 공부를 하기 포기하는 학생들이 있는데
그건 필자도 고등학교 시절 마찬가지 였다.
 
수학도 그렇게 만만치 않다고 하여
어쩔 수 없이 문과를 선택.
 
접해보지도 않은 걸 두려움에만 쌓여
선택한 문과 공부는 이제 와서 보면 그닥 좋은 선택은 아니었다.
 
그래서 다시 시작하게된 이과 공부.
아무런 정보나 소식없이 맨땅에 해당하는 식으로 개념부터 공부하게 되었다.
 
그런데 왠걸?..
 
생각 이상으로 재밌고 쉽고 이해도 잘되었다.
 
오늘 공부한 것은 등속직선 운동으로
저번 시간에 공부한 속력과 속도에 이은 두번째 단원이었다.
 
속력과 속도를 구분하기 위해서는 먼저 이동거리와 변위에 대해 이해를 해야하는 데
ΔS를 이동거리라고 한다.
change in entropy(화학에선 엔트로피의 변화를 ΔS라고 표기하기도 한다.)
Δ는 delta 혹은 델타라고 부르는데 '무언가의 변화'를 의미한다고 생각하면 된다.
 
변위는 A에서 B까지 이동했을 때 얼마나 먼 길을 선택해서 B에 도착했더라도
A와 B를 직선으로 딱 이었을 때의 거리를 변위라고 한다.
변한만큼의 위치라고 생각하면 편할 것 같다. 
 
필자도 가끔가다 한국말이 잘 안와닿아서 힘들어하는 편이다..ㅋㅁㅋ

우리 보통 와
"몇 마일이에요?"
"속도 제한 100"이라는 표지판 등
주변에서 속도란 말은 자주 사용하곤 한다.
 
근데 뭔가 속력은 과학적인 느낌때매 애매모호한 거리감이 생긴다.
 
이 둘의 차이는 물리에서 정확하게 알 수 있는데
속력의 정확한 정의는 아까 말한 이동거리와 관련이 있다.
1초동안 총! 이동거리가 얼마냐를 나타내는 게 속력의 정의라고 할 수 있다.
m/s(meter per second)가 단위인건 다들 알 거라고 본다.
 
그럼 속도는?
 
이동거리에 상관없이 결국 1초동안 차가 움직인 시작점과 도착점 간의 거리를 나타낸다고 할 수 있다.
 
그래서 우리 아버지가 고속도로를 시속 100km/h로 달리고 있다면 우리는 이걸
속도가 100이구나 라고 이해하고 1시간에서 100km를 달릴 수 있는 상태구나라고 인지를 하면 된다.
 
아래 그림에선 속도와 속력의 차이를 실생활에서 보여주는 예라고 할 수 있는데

속도. (2020년 9월 26일). 위키백과, . 08:34, 2021년 3월 25일에 확인 https://ko.wikipedia.org/w/index.php?title=%EC%86%8D%EB%8F%84&oldid=27689241 에서 찾아볼 수 있음. 

자동차가 커브를 돌며 움직일 때 변위와 경로의 전체 거리 사이에 차이가 생기게 된다. 
 
커브의 시작점과 커브의 마지막점만 보면 실제로 레이싱카가 움직인 거리는
커브를 실제로 돈 이동거리보다 짧다고 할 수 있다.
 
그래서 우리가 만약 서울에서 경기도까지 가는 차에서 시속 80km/h로 달리고 있고
총 거리가 40km 라고 했을 때 걸리는 시간을 계산해본다면
30분이라고 예상할 수 있다.
 
하지만 이건 자동차의 빠르기를 속도로 나타낸 단위이기 때문에
내비게이션에는 30분~1시간의 소요 예상 시간이 나타날 가능성이 높다.
(우리나라 모든 도로가 직선처럼 뻥 뚫려있지 않는 이상에야 사실 우리에게 필요한 정보는 속력!)