변위, 이동거리, 속도, 속력 총정리(+예제 풀이)

안녕하세요. 훈릴스입니다.

많은 분들이 물리에서 나오는 변위, 이동거리, 속도, 속력에 관한 개념에 대해서 헷갈리고 있으실 것 같아요. 그래서 이러한 개념을 하나하나 파헤치는 시간을 오늘 가져보고자 합니다. 그럼 바로 레츠게릿!!

 

변위와 이동거리

- 변위 : 방향과 크기를 가지는 물리량입니다.

- 이동거리 :이동한 총 거리를 의미합니다. 크기만을 가지는 물리량입니다. 보통 최단거리입니다.

이렇게만 설명하면 변위와 이동거리의 차이를 이해하기 쉽지 않습니다. 하나의 그림을 통해서 이해해봅시다.

위의 그림에서와 같이 A에서 B까지의 최단거리가 바로 "변위"입니다. 그리고 A에서 B까지 꼬불꼬불하게 여러 갈래를 거거쳐 도착한 경로가 바로 이동거리입니다. 즉, A에서 B까지의 변위를 구하라는 문제에서 "변위"는 최단거리를 의미하는 것이고, A에서 B까지의 이동거리를 구하라라는 의미는 꼬불꼬불한 선의 총 길이를 의미하는 것이죠. 많이 헷갈리시는 물리 개념이니 꼭 숙지해두시길 권장드립니다. 

 

 

속도와 속력

속도와 속력은 우리 일상생활에서 같은 개념으로 많이 쓰입니다. 그렇기에 같은 의미를 가지고 있는 단어라고 알고 계신 분들이 많을 것으로 생각되는데요. 물리학적으로 속도와 속력은 다른 개념입니다. 그 개념에 대해서 알아보는 시간을 가져봅시다.

 

- 속도 : 속도는 방향과 크기를 모두 가지는 "물리량"입니다. 앞서, 변위라는 물리량이 방향과 크기를 가진다고 했지요. 그래서 속도에서는 변위를 이용해서 정의 하는데요. 정확한 정의는 다음과 같습니다.

속도 = 변위 / 시간 

 

- 속력 : 속력은 크기만을 가지는 "물리량"입니다. 이번에는 이동거리를 사용해서 정의하지요. 정확한 정의는 다음과 같습니다.

속력 = 이동거리 / 시간 

 

 

이렇게만 알고가면 많이 헷갈리는 분이 계실 것이니 예시를 통해서 한 번 확인해봅시다.

예시문제) 철수가 A에서 B에 도착했다가, 다시 B에서 A로 돌아왔습니다. 총 걸린 시간이 10초일 때, 속도와 속력을 구하시오.

풀이 ) 우선 변위와 이동거리에 대해서 알아봅시다. 처음위치는 A이고 마지막 위치도 A기에, 변위는 0입니다. 이동거리는 A에서 B까지 100m + B에서 A까지 100m = 200m입니다. 그렇다면 속도와 속력을 구해봅시다.

 

속도 = 변위 / 시간 = 0 / 10초 = 0

속력 = 이동거리 / 시간 = 200m / 10초 = 20 m/초

 

이렇게 속도와 속력을 구할 수 있습니다. 헷갈리는 개념이니, 기본에 충실하셔야 할 것 같습니다!! 많은 분들이 이러한 기초를 무시하고 지나가시다가, 다양한 개념이 이용되는 복합 문제가 나오면 지례 포기하는 경우가 많습니다. 천천히, 꾸준하게 배우신다면 물리는 여러분에게 실생활에서 많은 편리함을 줄 것입니다. 감사합니다!