F = ma 물리 공식 읽는 법 (F = ma를 실제 운동하면서 써먹기)

나는 그냥 문제 푸는건 의미 없다고 생각 한다. 나는 F = ma 를 운동할때 실제로 써먹고 있다.

 

이 글을 읽으면 외계어 같은 물리학공식을 한국어로 해석할 수 있게 되고 실제 현실상황에 적용할 수 있게 될 것이다.

 

실제로 써먹지도 못하는거 배우려고 해봐야 머리만 아프다.

나는 실제로 써먹어야 의미가 있다고 생각한다.

 

여러분은 도대체 F = ma 를 어디에 써먹으려고 하는가?

 

나는 운동에 F = ma 를 써먹고 있다.

벤치프레스, 풀업(턱걸이), 푸쉬업, 물구나무, 달리기... 등 운동을 할 때 말이다.

그럼 알아볼까?

 

F = ma

 

"아, 진짜 벌써부터 열받는다.... 이게 도대체 뭔소리야..."

 

나도 처음에 보고 너무 짜증 났다.

"아니 뭔... 외계어야 뭐야 사람가지고 장난 치는 것도아니고..."

라고 생각했다.

 

그래서 내가 F = ma를 쉽게 읽을 수 있는 툴을 준비했다.

 

F = ma 를 보는 순간 3가지만 생각하면 된다.

 

1. 알파벳이 어떤 단어의 앞글자인가? 

2. 문장으로 만들어라.

3. 실제 상황에 써먹어라

 

이 3가지를 할 수 있다면 그럼 현실운동에 써먹을 수 있다.

그럼 날 믿고 따라와보자.

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1. 알파벳이 어떤 단어의 앞글자인가? 

 

F =ma 를 보는 순간

 

각 알파벳이 어떤 단어의 앞글자인지 생각하라.

 

여기서 나오는 알파벳은

각 단어의 앞글자를 따온것이다.

 

Force의 앞글자를 따서 F

mass의 앞글자를 따서 m

acceleration의 앞글자를 따서 a

 

그래서  F = ma 는 사실,

Force = mass acceleration

의 줄임말이다.

 

더 정확하게 쓰면 

Force = mass x acceleration

이다.

 

영어를 한국어로 번역하면

Force 힘

mass 질량

acceleration 가속도

이다.

 

그래서 

Force = mass x acceleration 는 

힘 = 질량 x 가속도   

가 된다.

 

이제 각 알파벳이 의미하는 단어가 뭔지 알아냈다.

한눈으로 정리해보자.

 

F =ma 는 단어로 바꾸면

Force = mass acceleration 이 되고, 생략된 곱하기까지 포함하면 

Force = mass x acceleration 가 되고, 이걸 한국어로 말하면 

힘 = 질량 x 가속도   

 

이렇게 정리된다.

 

아니 그런데 저 공식은 너무 불친절하다.

외계어처럼 뭔소리인지 전혀 이해가 안될것이다.

너무 딱딱하다.

곱하기 x 가 왜 들어가는지,무슨의미가 있는지 

=은 뭔지....

 

그래서 저런 짜증나도록 불친절한 것들을 한방에 날려버릴 수 있는 방법이 있다.

문장으로 생각하는 것이다.

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2. 문장으로 만들어라.

 

F =ma 는

한국어로 말하면

힘 = 질량 x 가속도 였다.

 

근데 너무 불친절하고 딱딱하다.

이럴땐 문장으로 만들면 된다.

 

즉,

힘 = 질량 x 가속도

이건 너무 설명이 없기 때문에 각 알파벳과 문자와 기호가 어떤의미인지 문장으로 풀어서 설명해 보겠다.

그럼,

 

 

F     =            m                        x                     a

힘은, 결정된다, 얼마만큼의 질량에, 가하는가에 따라, 얼마만큼의 가속도를 

 

 

이렇게 된다. 이제 좀 말이 되는가?

다시, 하나씩 보자. 각 알파벳과 문자를 문장으로 보겠다.

 

 

F 는       "힘은" 

= 은      "결정된다"

m 은      "얼마만큼의 질량에"

x 는       "가하는가에 따라"

a 는       "얼마만큼의 가속도를"

 

이걸 이어붙이면,

 

"힘은, 결정된다, 얼마만큼 질량에 ,가는가에 따라 ,얼마만큼의 가속도를"

 F       =            m                   x                   a                 

 

줄여서

 

"F = m x a"

 

이해되는가?

 

이걸 더 줄이면

F = ma 가 되는 것이다.

이된다.

 

사실 이게 F = ma 의 진짜 의미인 것이다.

문장으로 생각해 보았을때 우리는 이것을 이해할 수 있다.

 

그런데 생각해보니

"힘은,결정된다, 얼마만큼의 질량에, 가하느냐에따라, 얼마만큼의 가속도를"

이 조금 부자연스럽다.

이걸 문맥에 맞게 자연스럽게 해석하면,

 

"힘은 결정된다 얼마만큼 질량에 얼마만큼의 가속도를 가하느냐에따라"

가 된다.

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3. 실제 상황에 써먹어라

 

자, 이제 써먹을 일만 남았다.

 

우리는 

F = ma 를

"힘은 결정된다 얼마만큼 질량에 얼마만큼의 가속도를 가하느냐에따라" 로 해석할 수 있게 되었다.

 

그럼 이걸 현실에 적용하면 이렇게 된다.

 

깡패가 나에게 10kg짜리 덤벨을 10의 가속도로 던졌다.

 

그래서,

질량이 10kg인 덤벨이 10의 가속도로 나에게 날라오고있다.

나는 그 덤벨을 맞아서 뼈가 부러졌다. 너무 세게 맞아서 아프다.

마치 격투기 선수에게 100의 힘으로 맞은것 같은 느낌이다.

 

이거다.

질량 10 x 가속도 10 = 힘100

 

10kg짜리 질량m에 10의 가속도a를 가했으니

그 덤벨은 100의 힘F을 가지고 있는 것이다.

 

m x a = F

10 x 10= 100

이해 되는가?

 

다시 문장으로 보면

 

깡패가 나에게

질량이 10kg인 덤벨을 10의 가속도로 던져서

100의 힘으로 나에게 날아온다.

 

이 현실 상황을 간략히 요약하면,

10 x 10= 100

m x a = F

 

자 어떤가?

현실 상황에서 

질량에 얼마만큼의 가속도를 가하느냐에 따라 힘이 결정되었다.

m x a = F

로 간단히 현실 상황을 요약할 수 있다는 말이다.

 

반대로 이야기 해볼까?

 

깡패는 100의 힘으로 10kg의 덤벨을 던졌으니 덤벨의 가속도가 10이었던 것이다.

이게 

F = m x a  

곱하기 생략해서 더 간단히 나타내면

F = m a

가 되는 것이다.

 

 

다른 상황으로 알아볼까?

 

 

나는 오늘 헬스장에서 벤치프레스를 하고 왔다.

아까 헬스장에서 있었던 일을 m x a = F 로 알아보자.

나는 아까,

질량이 100kg인 벤치프레스를 20의 가속도로 밀었다.

즉 2000의 힘으로 벤치프레스를 밀어올린것이다.

나의 팔에는 2000의 힘이 있었다.

 

m x a = F

 

이해 되는가?

 

이런식으로 써먹는 것이다.

 

웨이트나 맨몸운동을 할때 m x a = F 를 생각하라. 

즉,

내가 얼마만큼의 질량에 얼마만큼의 가속도를 가했는가?

를 생각하면 얼마만큼의 힘이 나에게 있었는지를 알게된다.

 

 

반대로 나에게 얼마만큼의 힘이 있어야

얼마만큼의 질량을 얼마만큼의 가속도로 밀수 있는지도 알게된다.

F = m x a 

를 생각하라는 말이다.

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이처럼 현실에서 

현재 내힘이 어느정도 인지 테스트하고 싶다면

얼마만큼의 질량을 얼마만큼의 가속도로 밀 수 있는지 테스트 해보면 된다. F=m x a 로 알아낼수 있다는 것이다.

사실 위의 벤치프레스 예시에서는 내가 바벨을 미는 힘 뿐만 고려할게 아니라

바벨이 받는 중력까지 고려하여

내가 바벨을 미는 힘과 + 바벨이 받는 중력

이 두가지 힘의 합성을 통해 F 를 구해야 더 정확하지만 말이다.

바벨이 받는 중력을 알고 싶다면

만유인력 - 중력 눈으로 보기 (운동인들이 써먹기위한)

이 글을 보자.

매우 쉽게 이해 될 것이다.

 

자,

F= ma 의 활용법 이제 알겠는가?

 

두려워하지말자.

영어단어만 늘어나서 수학같고 영어알파벳이 나와서 뭔가 대단한 것 같지만 전혀 그렇지 않다.

위의 방법 처럼 생각하면 쉬운것이다.

 

현실에서 써먹길 바란다. 이걸 현실에서 써먹었을때 운동에대해 엄청난 통찰력을 가질 수 있을 것이다.

나는 그렇게 물리학적으로 운동을 바라볼 수 있는 통찰력을 갖추게 되었다.

이것은 풀업(턱걸이)물구나무 푸쉬업이나 파이크푸쉬업, 기울이기 푸쉬업등 각 운동에 대한 엄청난 발전을 이끌어낸다.

기회가 된다면 이런식으로 다른 운동들을 분석해보겠다.

 

사실 F=ma의 형태보다 a=F/m의 형태가 운동을 이해하는데 더 직관적으로 이해하기 쉽다.

F= ma를 a=F/m으로 이해하고 싶다면

뉴턴의 가속도의 법칙 a=F/m 읽는방법 (a=F/m 실제 운동에 활용하기)

에 정리해 두었다.

사실 실제 운동에 활용하기에는 a=F/m가 왜 더 이해하기 쉬운지 알게 될 것이다.

인간의 뇌의 논리적인 사고의 흐름을 따라간다면 a=F/m이 더 자연스럽기 때문이다.

궁금하다면 읽어보도록하자.

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긴글 읽어주셔서 감사합니다. 이 글에 시간을 투자하셨던 만큼의 운동에대한 통찰력을 얻어가셨으면 좋겠습니다.