선운동 vs 각운동 — 직선이냐 회전이냐, 이거 구분이 시험의 반입니다

선운동은 물체의 모든 부분이 같은 방향, 같은 거리를 이동하는 운동이에요.

선운동에는 두 가지가 있어요:
① 직선운동: 일직선으로 이동 (예: 100m 달리기, 봅슬레이)
② 곡선운동: 곡선을 따라 이동 (예: 투사체의 포물선 운동)

쉽게 말해서, 물체가 회전하지 않고 이동만 하면 선운동이에요.

엘리베이터가 위아래로 움직이는 것도 직선운동이에요. 회전 없이 직선으로만 가니까요.

시험에서는: '다음 중 직선운동의 예시는?'이라는 문제가 나와요.

각운동은 물체가 고정된 축을 중심으로 회전하는 운동이에요.

팔을 앞으로 올리는 동작을 생각해보세요. 어깨 관절이 회전축이 되고, 팔이 그 축을 중심으로 회전해요.

인체의 거의 모든 관절 운동은 각운동이에요. 팔꿈치 굽히기, 무릎 펴기 다 각운동이죠.

각운동의 변인:
- 각변위: 회전한 각도 (단위: 도 또는 라디안)
- 각속도: 단위 시간당 각변위 (rad/s)
- 각가속도: 단위 시간당 각속도 변화 (rad/s²)

시험 출제 포인트: 선운동과 각운동의 예시를 매칭하는 문제가 출제됩니다.

실제 인체의 움직임은 대부분 일반운동이에요.

걷기를 생각해보세요. 몸통은 앞으로 이동(선운동)하면서, 다리는 고관절을 중심으로 회전(각운동)해요.

자전거 타기도 마찬가지예요. 바퀴는 회전(각운동)하면서 자전거는 앞으로 이동(선운동)해요.

일반운동 = 병진운동(선운동) + 회전운동(각운동)의 조합이에요.

시험 출제 포인트: 걷기, 달리기, 자전거 같은 예시가 일반운동에 해당한다는 것을 알아야 해요.

각도를 나타내는 단위 2가지를 알아야 해요.

도(degree): 우리가 일상적으로 쓰는 각도 단위예요. 360° = 한 바퀴.

라디안(radian): 호의 길이가 반지름과 같을 때의 각도예요. 1라디안 ≈ 57.3°

한 바퀴 = 360° = 2π 라디안 (약 6.28 라디안)

시험에서 '1라디안은 약 몇 도인가?'라는 문제가 나올 수 있어요. 57.3°가 정답!

선운동과 각운동은 서로 연결돼 있어요.

선속도 = 각속도 × 반지름(회전반경)
v = ω × r

이게 무슨 뜻이냐면, 같은 각속도로 회전해도 팔이 길수록 손끝의 선속도가 빨라요.

야구 타자가 배트를 길게 잡으면 배트 끝의 속도가 빨라지는 이유예요. 회전반경이 커지니까요.

시험 출제 포인트: v = ω × r 공식과 그 의미를 묻는 문제가 출제됩니다. '회전반경이 클수록 선속도가 크다'가 정답!