청소년을 위한 물리이야기

1장 물체의 운동과 힘의 법칙

1. 직선운동의 세계
속력은 어떻게 비교할까? …18 | 속력과 속도는 어떻게 다를까? …19
등속 직선 운동의 특징을 알아보자 …21
나란히 달리는 전철의 속도는 어떻게 보일까? …23
속도의 덧셈법이란? …25 | 속도가 변하는 운동을 나타내는 가속도 …26
가속도 수치의 예 …27 | 등가속도 직선운동이란? …27
플러스 가속도와 마이너스 가속도 …29
등가속도 직선운동을 식으로 나타내면 …30

2. 힘은 어떤 것이고 어떻게 작용할까?
힘은 어떨 때 받을까? …33 | 어떤 힘을 받고 있을까? …34
떨어져 있어도 힘을 받는다? …35
힘을 나타내는 화살표는 어떻게 그릴까? …36 | 힘의 단위 뉴턴이란? …38
상대를 밀면 나는 어떻게 될까? …39
작용·반작용과 힘의 평형은 어떻게 다를까? …42
2개 이상의 힘을 하나로 합치거나 1개의 힘을 나눌 수 있을까? …43

3. 운동의 법칙이란 무엇일까?
물체가 가지는 관성과 관성의 법칙은 무엇일까? …47
전철이나 땅에서 뛰어오른다면? …48
실제 생활에서 운동하는 물체는 결국 멈추는데? …52
힘을 받고 있지 않거나 힘이 평형을 이룰 때는 어떤 운동을 할까? …53
물체가 힘을 계속 받으면 어떻게 될까? …55
물체가 받는 힘의 크기와 가속도와의 관계는? …56
물체의 질량과 가속도 사이에 있는 관계는? …56
운동의 제2법칙이란? …58 | 자유낙하란 무엇일까? …59
자유낙하의 v-t 그래프는? …61
유원지의 놀이기구를 생각한다 …61
물체를 아래쪽으로 던지면 어떻게 될까? …64
물체를 위로 던지면 어떻게 될까? …65
포물선 운동의 특징은 무엇일까? …65

◎ Column ◎
관성을 이용해 삶은 달걀과 날달걀을 구별한다 …51
탐사기의 속도 …54
빗방울은 높은 하늘에서 떨어지는데 왜 빠른 속도로 내리지 않을까? …63
원숭이 사냥 …67

2장 일, 열, 에너지는 어떤 관계가 있을까?

1. 일, 에너지, 열은 줄(J)이라는 단위를 사용해!
물리에서 말하는 일의 뜻 …72 | 일의 단위는? …74
편하게 일해도 일의 양은 같다고 …74
빨리 일할수록 효율적이다 …75

2.위치에너지란 무엇일까?
높은 곳에 있는 물체는 어느 정도의 에너지를 갖고 있을까? …79
위치에너지와 기준이 되는 면 …80
용수철이 가진 위치에너지는 어느 정도일까? …80
W = kx을 구하는 법 …83

3. 운동 에너지는 무엇일까?
움직이는 물체의 에너지는 어느 정도일까? …85
에너지가 일로 변환된다 …85 | 에너지의 원리 …87

4. 역학적 에너지는 무엇일까?
진자로 살펴보는 위치에너지와 운동에너지의 변화 …89
롤러코스터의 운동 …90
수직으로 던져올린 공은 얼마나 높이 올라갈까? …91

5. 온도와 열은 비슷하지만 다르다!
온도는 뜨거움과 차가움을 나타내는 기준 …93 | 온도계의 원리 …94
열과 온도의 차이점 …94 | 온도는 열운동의 활발한 정도를 나타낸다고? …96
같은 열량을 가해도 물체에 따라 다른 방식으로 따뜻해진다 …99
20℃의 물 200g과 60℃인 물 300g을 섞으면 몇 ℃가 될까? …100
10℃인 물 100g에 100℃인 철 100g을 넣으면 몇 ℃가 될까? …101
열용량이란 무엇일까? …102 | 물질에 열을 가하면 어떻게 변할까? …102
융해열과 증발열 …105

6. 내부 에너지가 무엇일까?
일은 열로 바뀌고 열은 일로 바뀐다 …107
내부 에너지는 기체가 쌓아둔 저축과 같다 …108
줄의 실험과 내부 에너지 …109 | 단열 팽창과 단열 압축 …109

7. 열역학 제1법칙이란 무엇일까?
역학적 에너지에 내부 에너지도 들어간 에너지 보존 …112
열기관 …112 | 열효율 …113

3장 우리 주변의 파동과 소리의 성질을 알아보자

1. 파동이란 무엇일까?
진동은 어떤 운동일까? …120
파동은 진동이 잇달아 주위에 전달되는 현상 …122
파동은 진동 에너지를 전달한다 …122 | 횡파와 종파 …123
주기와 진동수 …126 | 파동의 속력 …126 | 파동의 독립성 …127
정상파 …128 | 파동의 반사 …130

2. 소리와 진동
음파란 무엇일까? …133 | 소리가 전달되는 속도 …133
소리의 삼요소 …134 | 왜 ‘맥놀이’가 생길까? …136
현악기는 어떻게 소리가 날까? …138 | n배 진동수를 구하는 식 …140
기주 공명 장치에 생기는 정상파 …141 | 관악기는 어떻게 소리가 날까? …142

◎ COLUMN ◎
천둥소리로 천둥까지의 거리를 구하다 …134

4장 전기의 정체와 작용을 알자

1. 전기의 정체와 회로
우리 주변에 흔히 볼 수 있는 정전기 …148
정전기가 발생하는 이유 ? 비밀은 원자에 있다 …150
절연체와 도체 …150 | 전류는 전자의 흐름 …151

2. 회로는 어떻게 되어 있을까?
전압은 전류를 흐르게 하는 작용이다 …154 | 옴의 법칙 …154
저항의 크기 …156 | 저항의 직렬연결과 병렬연결 …156

3. 전기의 작용
물체에 전류가 흐르면 발열한다 …159 | 류가 만드는 자기장 …161
모터의 원리 …163 | 발전의 원리 …163 | 직류와 교류 …167
교류전압은 쉽게 변환할 수 있다 …168 | 전자파 …170
생활 속의 전자파 …172

◎ COLUMN ◎
전기의 길. 발전소에서 가정까지 …172

5장 에너지의 정류와 이용

1. 에너지의 변환과 보존
다양한 형태의 에너지 …178 | 에너지 보존의 법칙 …178
에너지 자원 중 전기에너지 이용 비율이 증가 …179
고갈성 에너지와 재생에너지 …180 | 수력 발전은 재생에너지일까? …180
화력 발전, 수력 발전과 원자력 발전 …180
주요 재생에너지의 구조와 장단점 …184

2. 방사선과 원자력 이용
방사능의 어머니 마리 퀴리 …188 | 방사능과 방사선 …189
방사선의 투과력 …190 | 자연계에 존재하는 방사선 …192
방사선이 인체에 미치는 영향 …192 | 방사능과 방사선의 단위 …193
방사선 이용 …195| 원자는 원자번호와 질량수로 구별한다 …198
동위체 …199 | 방사성핵종(방사성원소) …199 | 방사성핵종의 반감기 …200
핵분열 연쇄 반응 …201 | 원자폭탄과 원자력 발전 …203

◎ COLUMN ◎
핵융합과 태양의 에너지원 …204