관성
모든 물체는 운동 상태를 바꾸기 싫어하는 성질을 가지고 있다. 가만히 있는 물체는 그대로 계속 가만히 있으려고 하고, 운동하는 물체는 같은 속력과 방향으로 계속 운동하려고 한다. 이처럼 물체가 원래의 운동 상태를 계속 유지하려고 하는 성질을 '관성'이라고 한다. 물체에 힘이 작용하지 않는 한, 물체는 관성에 의해 운동 상태를 계속 유지한다. 이것을 '관성법칙' 또는 '뉴턴의 운동 제1법칙'이라고 한다.
물체는 운동 상태를 바꾸지 않으려고 저항한다.
- 운동하고 있는 물체에 수직 방향으로 힘을 가했을 때, 물체의 진행 방향이 순식간에 딱 90˚ 바뀌는 일은 없다. 물체는 관성에 따라 운동 상태를 바꾸지 않으려고 저항하므로 진행 방향은 서서히 바뀐다.
물체에 힘을 가하면 운동 상태가 변하는 것을 '뉴턴의 운동 제2법칙' 또는 '가속도 법칙'이라고 한다. 이때 물체의 질량이 크면 관성력도 커서 힘을 가해도 좀처럼 운동 상태가 변하지 않는다.
원심력
자동차가 달리면서 방향을 바꾸면 차에 타고 있는 사람의 몸도 자동차와 함께 진행 방향을 바꾼다. 그러나 사람의 몸은 관성에 따라 진행 방향을 바꾸지 않고 계속 똑바로 나아가려고 저하안다. 그러다보니 마치 어떤 힘이 반대쪽으로 몸을 잡아당기는 것 같은 느낌을 받는다. 이 힘은 실제로 작용하는 것이 아니라 관성 때문에 나타나는 것보기 힘이다. 이와 같은 가상의 힘을 '관성력'이라고 부른다. 특히 원운동을 하는 물체가 원의 바깥쪽으로 나아가려고 하는 관성력을 '원심력'이라고 한다.
달이나 인공위성이 끊임없이 지구 주위를 도는 것은 원심력 때문이다. 지구 중력이 늘 달을 끌어당기고 있으니 이론상으로 달은 지구에 점점 가까워지다가 결국 충돌해야 한다. 하지만 달이 지구를 중심으로 원운동을 하므로 달에도 원심력이 작용한다. 이 원심력은 지구 중력과 크기가 같고 방향이 반대여서 완벽히 상쇄된다. 그래서 달은 지구에 가까워지지도 멀어지지도 않고 늘 같은 거리를 유지하며 돈다.
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