[홈스쿨 길라잡이] 과학 잘하는 방법 ②

물리는 모든 기초 자연과학의 기본이다. 우리가 흔히 접하는 주변의 자연현상에서 규칙성을 관찰하고 그 규칙성을 일반화하려는 일련의 작업이다. 물리는 실험을 통해 가설을 검증하는 학문이기 때문에 문제를 접할 때 스스로 생각하는 힘을 키워야 한다. 그러기 위해서는 물리의 여러 원리들인 속도 및 가속도, 관성, 중력, 작용반작용, 힘과 운동, 빛, 에너지 등을 이해하고 스스로 정의를 내릴 줄 알아야 한다. ▦관성=뉴턴의 운동법칙 중 제1법칙이 관성의 법칙이다. 물체가 자신의 속도를 유지하려는 성질을 ‘관성’이라고 하는데 차 안에서 급정지 시 몸이 앞으로 쏠린다거나. 돌부리에 걸려 앞으로 넘어질 때, 종이 위에 물체가 놓여있는 상태에서 재빨리 종이를 빼도 물체는 그대로 있는 경우 등도 관성의 법칙이 적용된다고 볼 수 있다. ▦중력=놀이 공원의 바이킹을 타고 내려올 때나 자동차를 타고 높은 언덕을 넘어 내려올 때 온 몸이 짜릿하며 붕 뜨는 느낌을 경험해 본적이 있는가? 이는 자신의 중심점으로 끌어당기는 힘인 중력 때문이다. 공기 중에 떠다니는 기체는 왜 중력의 힘을 받지 않을까? 기체의 밀도 차이 때문이다. 밀도가 높은 이산화탄소 같은 경우는 아래로 쌓인다. 비이커 안에 촛불을 켜 두면 일정시간 후에 불이 꺼지는 것을 보면 알 수 있다. ▦작용과 반작용=물체가 서로 힘을 미치고 있을 때, 한쪽 물체가 받는 힘을 작용이라 하고 다른 쪽 물체가 받는 힘을 반작용이라 한다. 노를 뒤로 저으면 배가 앞으로 나아가거나 얼음판에서 서로 미는 놀이를 할 때, 물살을 가르며 수영을 할 때도 작용반작용의 법칙이 적용된다. ▦속도 및 가속도=속도는 시간에 따른 위치의 변화량이며 크기와 방향이 있고 가속도는 시간에 따른 속도의 변화량을 의미한다. 경사진 평면을 따라서 공을 굴리면 시간이 경과함에 따라서 속도가 증가하는데 이와 같이 시간에 따라 속도가 변하는 것을 가속도라고 한다. ▦힘과 운동=힘과 운동은 물리 분야의 핵심적인 개념이다. 힘은 물체의 운동상태를 변하게 하는 원인이다. 위에 서술된 중력, 속력과 속도, 가속도 등이 힘과 운동의 개념에 포함된다. 물에 뜨는 부력이나, 정전기를 일으키는 마찰력, 용수철이 튀어오르는 탄성력 등이 힘의 원리에 포함된다. 물리의 원리를 잘 이해했더라도 꾸준히 문제를 풀어보지 않으면 시험 볼 때 당황하기 마련이다. 문제집에 출제 되었던 실험장면과 그래프, 도표는 주의 깊게 확인하고 외워두는 것이 좋다. ‘물리는 너무 어려워~’하며 처음부터 마음을 닫지 말고 흥미를 가지고 하나씩 접근하다 보면 물리도 재미있는 과학과목으로 발전하는 것을 느낄 수 있을 것이다.