▷ 균일직선운동(MRU)

이 글에서는 물리학에서 균일직선운동(RUM)이 무엇인지, 그리고 그 특징이 무엇인지 설명합니다. 또한 균일한 직선 운동에 대한 공식과 구체적인 예도 찾을 수 있습니다.

등속직선운동(RUM)이란 무엇입니까?

물리학에서 등속 직선 운동(MRU)은 일정한 직선 운동(CRM) 이라고도 하며 직선으로 움직이고 속도가 일정한 물체를 설명하는 운동입니다.

예를 들어, 순항 속도로 이동하는 비행기는 균일 직선 운동(MRU)을 나타냅니다. 비행기가 이륙하여 꼭대기에 도달하면 일정한 속도로 움직이고 그 궤적은 직선이므로 균일한 직선 운동을 합니다.

등속직선운동(MRU)의 특성

이제 균일한 직선 운동의 정의를 알았으니 그 특성이 무엇인지 살펴보겠습니다.

등속직선운동(MRU)의 주요 특징은 신체의 속도가 경로 전체에서 일정하다는 것입니다.
따라서 등속직선운동을 하는 물체는 같은 시간 간격으로 같은 거리를 이동한다.
균일한 직선 운동의 또 다른 특징은 그 궤적이 항상 직선이므로 단일 좌표로 정의할 수 있다는 것입니다.
균일한 직선 운동의 속도는 일정하므로, 이는 그러한 운동을 수행하는 신체의 가속도가 0임을 의미합니다.
등속직선운동에서 이동거리는 변위와 동일하다.

➤ 보기: 거리 및 이동

등속직선운동(MRU) 공식

그런 다음 균일 직선 운동(MRU)의 공식이 무엇인지 살펴보겠습니다. 이러한 공식을 사용하면 이러한 유형의 직선 운동 문제를 해결할 수 있습니다.

위치

균일 직선 운동(MRU)을 설명하는 신체 위치는 초기 위치에 속도와 시간 증분을 곱한 값과 같습니다. 따라서 등속직선운동을 하는 물체의 위치 공식은 x=x ₀ +v(tt ₀ )이다.

$x=x_0+v\cdot (t-t_0)$

금:

$x$

균일한 직선 운동을 따르는 모바일의 위치입니다.
$x_0$

본체의 초기 위치입니다.
$v$

신체의 속도이다.
$t$

신체 위치가 계산되는 순간입니다.
$t_0$

초기 순간이다.

➤ 참고: 물리학에서 위치란 무엇입니까?

속도

등속직선운동에서는 물체의 속도가 일정하다. 따라서 등속 직선 운동을 하는 물체의 속도는 변위를 경과 시간 간격으로 나누어 계산합니다.

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

금:

$v$

속도입니다.
$\Delta x$

오프셋입니다.
$\Delta t$

시간적 변화이다.
$x_f$

최종 위치입니다.
$x_i$

시작 위치입니다.
$t_f$

마지막 순간이다.
$t_i$

초기 순간이다.

이 식은 등속직선운동의 위치식으로부터 추론할 수 있다.

➤ 참고: 물리학에서 속도란 무엇입니까?

가속

균일 직선 운동(MRU)에서는 속도가 궤적 전체에서 일정하므로 운동 전체에서 가속도가 0입니다.

$a=0$

➤ 참조: 속도 및 가속도

균일 직선 운동(MRU)에 대한 공식 요약

아래에서는 균일 직선 운동(MRU)에 대한 모든 공식을 요약한 표를 볼 수 있습니다.

균일직선운동(MRU)에 대한 운동 해결

아래에서는 MRU(Uniform Rectilinear Motion)에 대한 해결된 연습을 통해 공식이 어떻게 사용되는지 확인하고 개념을 완전히 이해할 수 있습니다.

균일한 직선 운동을 나타내는 물체는 시간 t ₁ =2 s에서 x ₁ =4 m 위치에 있고 시간 t ₂ =5 s에서 x ₂ =13 m 위치에 있습니다. 시간 t ₃ =12초에 신체는 어떤 위치에 있게 될까요?

균일한 직선 운동 문제를 해결하려면 먼저 물체가 움직이는 속도를 결정해야 합니다. 이를 위해 위에서 본 속도 공식을 사용합니다.

$\begin{aligned}v&=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}\\[2ex]v&=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}\\[2ex]v&=\cfrac {13-4}{5-2}\\[2ex]v&=3 \ \cfrac{m}{s}\end{aligned}$

이제 우리는 몸체가 움직이는 속도를 알았으므로 시간 t ₃ = 12 s에서 몸체의 위치를 결정하기 위해 등속 직선 운동의 위치 공식을 적용합니다.

$\begin{aligned}x&=x_0+v\cdot (t-t_0)\\[2ex]x_3&=x_1+v\cdot (t_3-t_1)\\[2ex]x_3&=4+3\cdot ( 12-2)\\[2ex]x_3&=34 \ m \end{aligned}$

균일하고 균일하게 가속된 직선 운동

마지막으로 균일한 직선 운동과 균일하게 가속된 직선 운동의 차이점이 무엇인지 살펴보겠습니다. 왜냐하면 둘은 매우 유사한 특성을 가진 두 가지 유형의 운동이기 때문입니다.

MRUA(직선 등가속도 운동)는 가속도가 일정하여 속도가 균일하게 증가하거나 감소하는 움직이는 물체를 설명하는 운동입니다.

따라서 균일 직선 운동(MRU)과 균일 가속 직선 운동(MRUA)의 차이점은 MRU에서는 속도가 일정하지만 MRUA에서는 가속도가 일정하므로 속도가 균일하게 변한다는 것입니다.

➤ 참조: 균일 가속 직선 운동(MRUA)의 특성

균일한 직선 운동(mru)