거리 vs 변위 — 스칼라량과 벡터량 구분 못 하면 운동역학 과락입니다

물리량은 크게 스칼라량과 벡터량 두 가지로 나뉘어요.

스칼라량: 크기만 있고 방향이 없는 양이에요. 거리, 속력, 질량, 시간, 에너지 등이에요.

벡터량: 크기와 방향이 모두 있는 양이에요. 변위, 속도, 가속도, 힘, 운동량 등이에요.

쉽게 말해서, '방향'이 필요한 건 벡터량, 안 필요한 건 스칼라량이에요.

거리: 물체가 실제로 이동한 전체 경로의 길이예요. 스칼라량이에요.

변위: 시작점에서 끝점까지의 직선 거리와 방향이에요. 벡터량이에요.

예를 들어 400m 트랙을 한 바퀴 달리면:
- 거리 = 400m
- 변위 = 0m (출발점으로 돌아왔으니까!)

이 문제가 시험에 정확히 이 형태로 나와요. '400m 트랙을 한 바퀴 돌았을 때 변위는?'의 정답은 0이에요!

시험 출제 포인트: 트랙, 수영장 왕복 같은 상황에서 거리와 변위를 구분하는 문제가 출제됩니다.

속력: 단위 시간당 이동 거리. 방향 없음. 스칼라량.
속력 = 거리 / 시간

속도: 단위 시간당 변위. 방향 있음. 벡터량.
속도 = 변위 / 시간

400m 트랙을 50초에 한 바퀴 돌았다면:
- 속력 = 400m / 50s = 8m/s
- 속도 = 0m / 50s = 0m/s (변위가 0이니까!)

일상에서 '속도'라고 하면 보통 속력을 의미하지만, 시험에서는 정확히 구분해야 해요.

시험 출제 포인트: 속력과 속도의 차이, 특히 원형 트랙에서의 계산 문제가 나와요.

가속도: 단위 시간당 속도의 변화량이에요. 벡터량이에요.

가속도 = (나중 속도 - 처음 속도) / 시간
a = (v₂ - v₁) / t

0에서 10m/s까지 2초 만에 가속하면:
a = (10 - 0) / 2 = 5m/s²

가속도가 양수면 가속(빨라지는 것), 음수면 감속(느려지는 것)이에요.

시험 출제 포인트: 간단한 가속도 계산 문제가 출제돼요. 공식에 숫자만 대입하면 풀려요.

운동역학에서 사용하는 주요 단위를 정리할게요.

- 거리/변위: m(미터)
- 시간: s(초)
- 속력/속도: m/s
- 가속도: m/s²
- 힘: N(뉴턴) = kg·m/s²
- 질량: kg(킬로그램)

뉴턴(N)의 정의: 1kg의 질량을 1m/s²로 가속시키는 힘이에요.

시험에서 '1뉴턴의 정의'를 묻는 문제가 나올 수 있어요.

시험 출제 포인트: SI 단위 매칭, 뉴턴의 정의 문제가 가끔 출제됩니다.

이 개념들은 운동역학의 기초 중 기초예요. 여기서 헷갈리면 뒤에 나오는 뉴턴 법칙이 안 풀려요.