이 기사에서는 물리학에서 운동이 무엇인지, 휴식이 무엇인지, 그리고 물리학에서 운동과 휴식의 차이점이 무엇인지 설명합니다.
물리학에서의 움직임
물리학에서 운동은 일정 시간 동안 신체 위치의 변화로 정의됩니다. 간단히 말해서, 모션은 신체가 있는 위치의 변화입니다.
예를 들어 자유낙하하는 물체의 운동은 수직운동이다. 지나가는 매 순간마다 몸은 낮은 위치에 있기 때문에 몸은 수직으로 아래쪽으로 움직인다.
움직임의 종류
물리학에서는 움직임을 다음과 같은 유형으로 분류합니다.
- 직선운동 : 몸이 직선으로 움직인다. 예: 미닫이문의 움직임.
- 원운동 : 몸이 앞으로 나아가면서 운동방향을 바꾼다. 예: 팬 블레이드의 회전 운동.
- 타원 운동 : 신체가 묘사하는 궤적은 타원 모양입니다. 예: 행성의 궤도.
- 포물선 운동, 몸체는 포물선 모양의 궤적을 따릅니다. 예: 발사체 발사.
- 단순 조화 운동, 신체는 균형 위치를 반복적으로 통과하면서 좌우로 움직입니다. 예: 스프링의 움직임.
- 주기적 모션 – 고정된 시간 간격마다 모션이 반복됩니다. 예: 진자의 움직임.
- 진동 운동 신체는 순환 방식으로 한 극단에서 다른 극단으로 진동합니다. 예: 파도의 움직임.
물리학의 휴식
물리학에서 휴식 이란 신체가 움직이지 않는, 즉 움직임이 없는 물질의 상태를 말합니다. 그러므로 정지한 몸이란 시간이 흘러도 그 위치가 변하지 않고 같은 자리에 머물러 있다는 뜻이다.
예를 들어, 나무가 계속 쉬고 있습니다. 나무는 땅에 고정되어 있어서 움직일 수 없기 때문에 항상 정지해 있습니다.
실제로 나무는 땅에 고정되어 있어도 지구가 움직이기 때문에 완전히 정지한 상태는 아닙니다. 그러나 물리학에서는 신체의 운동학적 거동을 연구하기 위해 정지 상태로 간주합니다. 아래에서는 두 가지 유형의 휴식의 차이점을 살펴보겠습니다.
물리학의 휴식 유형
물리학에는 두 가지 유형의 휴식이 있습니다.
- 영구 휴식 : 사용된 기준 시스템에 관계없이 신체는 휴식 상태입니다. 따라서 신체의 속도는 0입니다.
- 상대적 휴식 : 신체는 기준 시스템에 따라 휴식을 취하고 있습니다. 따라서 신체의 속도가 기준 시스템과 동일한 경우 신체가 정지한 모습을 볼 수 있습니다.
운동과 휴식의 차이점
물리학에서 움직임과 정지의 정의를 확인한 후에는 이 두 개념의 차이점에 대해 자세히 설명하겠습니다.
움직임과 휴식의 차이는 몸의 속도입니다. 움직이는 물체는 시간이 지남에 따라 위치가 변경되어 0이 아닌 속도를 갖는 것을 의미합니다. 반면, 정지 중인 물체는 움직이지 않으므로 속도가 없습니다.
그러나 연구에 사용된 기준 시스템에 따라 동일한 신체가 움직이거나 정지한 것으로 보일 수 있습니다. 왜냐하면 연구한 신체와 동일한 속도로 움직이는 기준 시스템을 사용하면 신체가 정지해 있는 것처럼 보이기 때문입니다.
예를 들어, 자동차가 연석을 떠나는 것을 관찰하면 우리 모두는 자동차가 움직일 것입니다. 반면에 같은 속도를 가진 자동차에서 특정 속도로 움직이는 자동차를 본다면 다른 자동차가 우리를 위해 움직이지 않기 때문에 정지해 있다고 생각할 것입니다.