뛰고 보니 과학이네?

들어가며-운동장에서 뒹구는 땀나는 과학 004

1. 관성의 법칙-모든 운동의 본질
멋진 슬라이딩 태클은 어떻게 가능할까? ✖ 관성의 법칙 013
움직였을까, 안 움직였을까? ✖ 상대속도 020
왜 덩치 큰 사람이 몸싸움에 강할까? ✖ 운동량 025
자전거로 느끼는 운동량 보존의 법칙 ✖ 운동량 보존 030
화려한 피겨스케이팅 기술의 비밀 ✖ 각운동량 보존 036
#깊게 읽는 물리학-우주에서의 운동량 046

2. 가속도의 법칙-번개처럼 빨리 움직이는 법
날아오는 공을 겁내지 마! ✖ 질량과 가속도 051
달에서 번지점프를 한다면? ✖ 중력을 받는 운동 058
쇼트트랙 계주에서는 왜 엉덩이를 밀까? ✖ 운동량의 전달 067
두툼한 야구 글러브의 비밀 ✖ 충격량을 받는 시간 073
땀을 흠뻑 흘렸는데 아무런 일도 안 했다고? ✖ 일과 에너지 077
#깊게 읽는 물리학-상상을 현실로! 가상현실 게임 084

3. 작용‧반작용의 법칙-주는 만큼 받는 제로섬 게임
손뼉 씨름의 고수가 되는 법 ✖ 물체 사이의 작용‧반작용 089
달리기할 때 왜 엎드려서 출발할까? ✖ 지표면과의 작용‧반작용 094
빠른 스케이팅의 비결은 스케이트 날? ✖ 마찰과 미끄러짐 102
얼음판 위의 체스, 컬링 ✖ 작용‧반작용의 두뇌 게임 107
체육 시간에 에너지는 필수! ✖ 모든 활동의 원천, 에너지 112
#깊게 읽는 물리학-진짜 사람 같은 밀랍 인형이 있다고? 118

4. 힘의 분해와 합성-작은 힘으로도 괴력을
이것만 알면 나도 발차기 왕 ✖ 내력과 외력 123
통쾌한 엎어치기, 어렵지 않아 ✖ 힘의 3요소 130
팽팽한 줄다리기의 결말은? ✖ 힘의 합성 134
인라인스케이트의 핵심은 V자 걸음 ✖ 힘의 분해 140
#깊게 읽는 물리학-운동량 보존 법칙을 이용한 롤러스케이트 묘기 146

5. 힘의 효과-숨겨진 힘을 찾아라
UFO처럼 휘어지는 마법 같은 슛 ✖ 마그누스 효과 151
3점 슛을 쏘려면 황금 각을 찾아라 ✖ 포물선 운동 158
시원한 홈런의 비결은 방망이의 ‘스윗 스팟’ ✖ 회전력의 균형 164
양궁에 숨겨진 물리법칙 ✖ 탄성에너지와 작용‧반작용 171
#깊게 읽는 물리학-눈에 보이지 않는 공기의 무서운 힘 176

교과 연계 178
찾아보기 222

만약 슬라이딩하는 데 마찰력이 없다면 어떤 일이 벌어질까? 슬라이딩하던 자세로 쭉 미끄러져 나갈 것이다. 앞에서 막아 주는 벽이나 사람이 없다면 절대 멈출 수 없어서 지구를 벗어날지도 모른다. 중력마저도 없다면 영원히 지구와 작별이다! 그런데 그 전에 달릴 수는 있을까? 멈춘 상태였다면 슬라이딩은 물론이고 애초에 달리지도 못했을 것이다. 지구 표면의 모든 물체는 중력과 마찰력을 바탕으로 운동하기 때문이다.

가벼운 물체는 쉽게 속도를 낼 수 있지만 그만큼 쉽게 속도를 잃을 수 있다. 따라서 공은 운동경기에 따라 적합한 무게가 있다. 볼링공을 한 번만 굴려 열 개의 핀을 모두 쓰러트리기 위해서는 공에 충분한 운동량이 필요하다. 몸 뒤에서부터 앞까지 크게 움직여 공에 충분한 힘을 가해 운동량을 크게 한다. 이때 단지 공의 속도가 빠르다고 해서 핀을 모두 쓰러뜨릴 수 있는 것은 아니다. 공의 질량이 충분해야 다른 물체를 치고도 운동량이 남는다.

야구 글러브는 입구부터 두껍게 만들어 공이 글러브 안에서 멈출 때까지 접촉 시간을 늘려 줘서 매초 받는 힘의 크기, 즉 충격력을 줄여 준다. 여기에 투수의 공을 받을 때 손을 뒤로 빼면서 받는 것은 날아오는 공과의 접촉 시간을 늘려 힘의 세기를 줄이기 위한 방법이다. 글러브에는 공을 받는 그물이 있어서 공을 손에 직접 닿지 않게 하고도 받을 수 있다.