속도와 속력

속도와 속력 그리고 빛과 중력 모두 일상생활에서 자주 접하는 단어지만 정확하게 어떤 의미인지 알고 계신가요? 이번 기회에 정확히 알아보고 갑시다!

 

속도란 무엇인가요?

속도는 물체가 얼마나 빠르게 움직이는지 나타내는 지표입니다. 시간당 이동거리인 v=v0t 공식을 이용해서 구할 수 있고 단위는 m/s(미터퍼세컨드) 입니다.

속력이란 무엇인가요?

속력은 일정시간동안 움직인 거리를 나타냅니다. 즉 s=v0t 에서 t대신 걸린 시간을 넣으면 됩니다. 단위는 km/h(킬로미터 퍼 아워) 또는 m/s (미터 퍼 세컨드) 를 씁니다.

빛의 속도는 얼마인가요? 빛의 속도는 초속 약 30만km 로 지구 한바퀴를 도는데 8분 19초밖에 걸리지 않습니다. 이는 1년 365일을 12시간으로 나눈 값이기도 합니다. 따라서 빛의 속도는 항상 일정하며 절대 변하지 않는 상수라고 불립니다. 중력은 무엇인가요? 중력은 질량을 가진 모든 물체 사이에 작용하는 힘이며 만유인력의 법칙에 의해 나타납니다.

예를 들어 우리가 사과를 땅으로 떨어뜨리는것 또한 중력 덕분이죠. 하지만 사람들이 느끼는 중력은 실제로는 공기저항 등 여러가지 요인에 의해 달라지게 됩니다. 일상 생활 속에서도 많이 쓰이는 용어이지만 막상 설명하려면 어려운 개념들을 정리해봤어요.

 

속도와 속력의 차이는 뭘까요?

둘다 빠르게 움직인다는 의미 같은데.. 같은 말 아닌가요? 아닙니다! 이 두 단어는 전혀 다른 뜻을 가지고 있어요.

먼저 사전적 정의를 살펴볼게요.

속도(速度): 단위 시간 동안 이동한 거리 속력(速力): 단위 시간 동안 이동한 거리 사전적 정의로는 비슷해보이지만 실제로는 엄청난 차이가 있답니다.

예를 들어볼까요? 시속 100km/h 로 달리는 자동차 vs 1초에 10m 를 가는 사람 이렇게 비교하면 이해가 빠르겠죠? 그렇다면 왜 이러한 차이가 발생할까요?

그건 바로 우리가 살고있는 지구의 중력과 관련이 깊습니다. 지구 위의 물체가 지구로부터 받는 힘입니다. 만유인력과 원심력을 합한 힘이며, 질량이 클수록 중력 또한 커집니다. 우리가 사는 지구는 태양계 안에서도 특별한 행성이에요. 왜냐하면 유일하게 생명체가 살 수 있는 환경을 갖추고 있기 때문이죠.

그리고 모든 물질은 서로 끌어당기는 힘인 인력이 존재하는데, 이것을 '만유인력'이라고 합니다.

하지만 우주 공간에서는 무중력 상태이기 때문에 아무런 힘도 받지 않습니다. 그래서 우주선 내부에선 둥둥 떠다니죠. 반면 지구상에서는 공기 중 산소나 질소 등 여러 기체들이 있고, 땅바닥엔 마찰력이 작용하기 때문에 계속해서 앞으로 나아갈 수 없어요.

즉, 가만히 있어도 아래로 떨어지는 거죠. 이를 '중력'이라고 해요. 이러한 중력 덕분에 우리는 빠른 속도로 움직일 수 없습니다.

만약 빛의 속도로 움직이는 우주선이 있다면 어떻게 될까요?

아인슈타인의 특수상대성이론에 따르면 광속에 가까운 속도로 운동하는 물체는 시간이 느려지고 길이가 짧아진다고 했어요. 따라서 이론대로라면 무한히 먼 곳까지도 순식간에 갈 수 있겠죠.

그러나 현실 세계에서는 불가능하답니다. 왜냐면 현재 인류 기술로는 절대 도달할 수 없는 영역이거든요. (빛의 속도=30만 km/s) 하지만 인간은 끊임없이 도전했고, 결국 인공위성을 쏘아 올리는 데 성공했어요.

비록 아직까지는 달 궤도까지만 진입했지만, 머지않아 화성 탐사선도 보낼 예정이랍니다.

이렇듯 과학기술은 나날이 발전하고 있으니 언젠가는 꿈같은 일이 현실이 될 날이 올지도 모르겠네요.