[운동역학]투사 운동 방향과 중력 가속도의 방향 정리

중력 가속도 (g)의 개념

중력 가속도 (g)는 지구가 물체를 끌어당기는 힘으로 인해 발생하는 가속도입니다.

크기: 약 9.8 m/s2

방향: 항상 아래쪽 (지구 중심 방향)

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투사체 운동에서 가속도 (a)

투사체 운동에서의 가속도는 중력 가속도와 동일합니다

a=g 

즉, 투사체가 공중에 있는 동안 외부 힘은 중력밖에 없기 때문에 가속도는 항상 g와 같습니다.

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운동 방향에 따른 중력 가속도의 부호 결정

물체가 위로 올라갈 때:

투사체는 중력과 반대 방향으로 움직이기 때문에 속도가 감소합니다.

따라서 중력 가속도의 부호는 음수 (-)로 설정됩니다

물체가 정점에 도달했을 때:

순간적으로 수직 속도가 0 m/s0 \, m/s0m/s가 됩니다.

하지만 중력 가속도는 여전히 **아래 방향 (-)**으로 작용합니다.

물체가 아래로 떨어질 때:

투사체는 중력 방향으로 움직이기 때문에 속도가 증가합니다.

이 경우, 중력 가속도의 부호는 양수 (+)로 설정됩니다

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공식 적용 예시

예제 1: 공을 위로 던질 때 최고점 도달 시간 계산

문제

정답
최고점에 도달하는 시간은 약 2.04초입니다.

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정리

중력 가속도는 항상 아래 방향으로 작용하며 크기는

 

위로 올라갈 때: 가속도는 음수 (−g)로 표시해 속도가 줄어듦을 나타냅니다.

아래로 내려올 때: 가속도는 양수 (+g)로 표시해 속도가 증가함을 나타냅니다.