재미로 읽다가 100점 맞는 색다른 물리학(상편) 리뷰

안녕하세요? 책 소개하는 친구 올리브나무입니다.

천아이펑님의 『재미로 읽다가 100점 맞는 색다른 물리학』은 청소년 교양 과학 분야 도서입니다. ‘어렵지도 따분하지도 않아요. 물리의 기본 개념이 저절로 머리에 쏙!’이라는 표지 카피가 눈에 들어옵니다. 일반적으로 물리는 어렵고 따분하다는 인식이 강하지요.

 

저자는 베이징시 제8중학 영재교육센터 물리 연구반 책임자입니다. 여러 편의 논문과 실험교구로 중국 전역 1등 상, 베이징 시 1등 상을 받은 바 있습니다.

 

책은 4개의 장으로 이루어져있습니다.

01 운동

02 힘과 뉴턴의 운동법칙

03 일, 에너지와 운동량

04 열 현상

 

책 곳곳에 사진, 그림, 도표 등을 삽입해서 독자에게 물리의 기본을 쉽게 전달하려는 노력을 엿볼 수 있습니다.

 

‘1장 운동’에는 속도와 가속도의 개념과 자유낙하 운동, 포물선 운동에 대해 나옵니다.

‘번지점프하기 전에 낙하 시간을 어떻게 예측할까?’, ‘45°로 던져야 가장 멀리 나갈까?’등 물리학을 적용해서 풀 수 있는 일상의 궁금증을 통해 물리학에 친숙함을 줍니다.

 

미국 로열 협곡 현수교 번지 점프대는 높이가 무려 321미터에 이르고 총 자유낙하시간은 약 15초, 최대 낙하 속도는 무려 250km/h입니다!

 

1장의 끝에 ‘상상력을 펼쳐 봐!’ 코너 에서는 다음과 같은 임무가 주어집니다.

Task4) 사람의 손발톱이 자라는 속도는 어떻게 젤 수 있을까?

측정 결과를 바탕으로 만약 1년 동안 손발을 자르지 않으면 얼마나 길지 계산해 보자.

(Tip : 손발톱이 자라는 수도는 개인마다 차이가 있으며 나이, 기후, 밤낮의 순환, 영양 상태, 성별 등 여러 가지 요소의 영향을 받는다. 다섯 손가락의 손톱이 자라는 속도도 서로 다르다.)

 

‘2장 힘과 뉴턴의 운동법칙’에는 ‘오뚝이의 비밀’, ‘액션영화 속 물리학’, ‘뉴턴의 법칙’, ‘케플러의 법칙’등이 나옵니다.

 

‘지구 주위를 도는 데 동력이 필요할까?-’라는 꼭지가 흥미로웠는데요. 위성의 종류와 하는 일, 떠 있는 높이 등을 소개하면서 자연스럽게 만유인력에 대한 설명으로 넘어갑니다.

 

'위성을 발사하는 데 필요한 속도는? 위성이 궤도상에서 운행할 때는 따로 동력이 필요하지 않다.
위성에 대한 지구의 만유인력이 위성이 지구 주위를 도는 데 필요한 구심력과 같기 때문이다. 이때 위성과 내부의 물체는 완전한 무중력 상태에 있다고 볼 수 있다. 그러나 위성을 발사하려면 필요한 속도가 있기 때문에 위성을 예정된 궤도상으로 쏘아 올리려면 발사체나 우주왕복선의 도움이 필요하다.'

본서 142쪽 공부의 신 필기 엿보기

 

‘3장 일, 에너지와 운동량’에는 ‘운동에너지’, ‘에너지 보존의 법칙’, ‘현대 물리학의 기본적인 보존 3법칙’등이 나옵니다.

‘총알이 나무토막을 꿰뚫는 원리’를 통해 운동에너지에 대해 알려줍니다.

‘속도가 500m/s인 총알이 고정된 나무토막을 꿰뚫고 지나간 뒤 속도가 400m/s로 줄어들었다. 총알이 나무토막 속에서 받는 저항이 일정하다면 이 총알은 똑같은 나무토막을 몇 개나 더 뚫을 수 있을까?’

‘운동에너지 정리에 따라, 저항이 총알에 대해 한 일(음의 일)은 이 과정에서의 총알의 운동에너지의 변화와 같다(감소하는 경우). 저항과 나무토막의 폭은 일정하므로 총알이 각 나무토막의 저항을 뚫는 힘도 일정하다. 그렇다면 총알의 운동에너지도 일정하게 감소한다. 운동에너지 정의에 따라 총알이 각 나무토막을 뚫을 때의 속도 제곱의 감소량도 일정하다. 이에 따라 위 문제에서 총알은 똑같은 나무토막을 하나만 더 꿰뚫고 지나갈 수 있고 세 번째 나무토막의 9분의 7지점에서 멈추게 될 것이다.’

 

 ‘4장 열현상’에는 ‘지구에서 가장 추운 곳은 얼마나 추울까?’, ‘고드름에서 피어오르는 김과 끓는 물에서 피어오르는 김은 같을까?’, ‘자동차 엔진의 작동 원리’등이 나옵니다.

‘고드름에서 피어나는 김과 끓는 물에서 피어나는 김은 같을까?’라는 질문을 통해 기체, 액체, 고체 등 물질의 존재 형태를 설명하면서 열역학 법칙에 대한 개념을 설명합니다.

상상력을 펼처 봐 (마찰력)

 

각 장이 끝날 때마다 ‘상상력을 펼쳐 봐!’, ‘공부의 신 필기 엿보기’를 두어 읽은 내용을 토대로 독자의 관심을 확대하고 우등생의 핵심 정리 방법을 알 수 있게 했습니다. 

물리 공부를 해야 하는 청소년뿐 아니라 물리의 개념을 쉽고 흥미있게 알고 싶은 분께 일독을 권합니다.

 

※ 서평단 활동으로 도서를 제공받았습니다.

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