무료 체험 자유 낙하와 포물선 운동 (s=½gt²)
물리 · 고1-고2

자유 낙하와 포물선 운동 (s=½gt²)

s = ½gt²

초기 속도, 각도, 중력가속도를 변화시키며 포물선 궤적을 시뮬레이션하고, 자유 낙하와 수평 발사체 운동의 원리를 탐구합니다.

🎓 찾아가는 과학교실 · 리틀사이언스클래스가 운영하는 과학 시뮬레이터 — 학생 누구나 무료·무제한 이용

🔬 강연 + 실험무료 체험 가능

학습 목표

  1. 자유 낙하 운동에서 s=½gt² 관계를 이해한다
  2. 포물선 운동을 수평·수직 성분으로 분해하여 분석한다
  3. 초기 속도와 발사 각도가 비거리·최고 높이에 미치는 영향을 탐구한다
  4. 중력가속도가 운동에 미치는 영향을 비교한다

실험 변인

독립변인초기 속도m/s (0–50)
독립변인발사 각도° (0–90)
통제변인중력가속도m/s² = 9.8

사전학습 자료

자유 낙하 운동

공기 저항을 무시할 때, 물체는 중력에 의해 일정한 가속도 g=9.8m/s²로 낙하합니다.

s = ½gt² v = gt

낙하 거리는 시간의 제곱에 비례합니다.

포물선 운동

비스듬히 던진 물체의 운동은 수평(등속)과 수직(등가속도)으로 분해됩니다.

수평: x = v₀cosθ × t 수직: y = v₀sinθ × t - ½gt²

비거리 R = v₀²sin2θ / g → 45°에서 최대

실험 절차

  1. 초기 속도를 설정하고 자유 낙하 시뮬레이션을 실행한다
  2. 낙하 시간과 낙하 거리를 기록한다기록: 낙하 시간(s), 낙하 거리(m)
  3. 발사 각도를 변화시키며 포물선 궤적을 관찰한다
  4. 비거리와 최고 높이를 기록한다기록: 비거리(m), 최고 높이(m)
  5. 45° 발사 시 비거리가 최대인지 확인한다

시뮬레이터 체험

아래 시뮬레이터에서 자유 낙하와 포물선 운동 (s=½gt²) 실험을 직접 체험해보세요. 로그인 없이 무료로 이용 가능합니다.

💡 시뮬레이터는 태블릿 또는 PC에서 최적으로 동작합니다.

전체 화면으로 보려면 시뮬레이터 새 창 열기

학습 확인 문제

Q1 자유 낙하에서 2초 후 낙하 거리는? (g=9.8m/s²)

정답: 19.6m

s = ½ × 9.8 × 2² = 19.6m

Q2 포물선 운동에서 비거리가 최대가 되는 발사 각도는?

정답: 45°

R = v₀²sin2θ/g에서 sin2θ=1일 때, 즉 θ=45°에서 최대입니다.

Q3 달(g=1.6m/s²)에서 같은 조건으로 던지면 비거리는 어떻게 변하나요?

정답: 약 6배 증가

R ∝ 1/g이므로, g가 약 1/6이면 비거리는 약 6배 증가합니다.

다른 과학실험 시뮬레이터

전체 시뮬레이터 보기 →

학교에서 체계적으로 활용하고 싶으신가요?

클래스 개설 · 학생 관리 · 자동 평가 · 세특 보고서 — 학교 맞춤 시스템을 제공합니다.

실험수업 신청