물리학에서 속력(속도)의 단위는 왜 m/s일까?

안녕하세요, 설군입니다.

오늘은 재미있는 주제를 가지고 왔습니다.

물리학에 전문적인 지식이 없는 사람들도 쉽게 생각해볼 수 있는 주제입니다.

우리가 흔히 사용되는 속력(속도)의 단위는 km/h인데요, 물리학에서는 SI 단위를 사용하기 때문에 문제나 실험에서 사용되는 속력(속도)의 단위는 모두 m/s으로 통일합니다.

* 속력 : 이동한 거리를 이동하는데 걸린 시간으로 나눈 값 (=속도. 단, 이 글에 한함)
* 속도 : 바뀐 위치를 나타내는 변위와 걸린 시간에 관련된 값으로, 이 글에서는 속력=속도의 개념이 허용되는 운동을 다루므로 속력의 뜻만 숙지하면 이 글을 읽는 데에 지장 없음
* km/h : 1 시간 동안 몇 km를 갔느냐의 속도
* m/s : 1초 동안 몇 m를 갔느냐의 속도

개인적으로 물리학에서 단위는 매우매우매우 중요하다고 생각하고 있습니다.
단위는 물리학회에서 학자들끼리 이야기하여 '정의' 한 것으로
기본단위인 시간, 질량, 길이조차 자연계의 어떠한 현상이나 물건을 '기준' 으로 잡고 설정한 것이고, 그 기준이 달라지면 기본단위조차 달라질 수 있습니다.
1초가 줄어들 수도 있고, 1m가 조금 길어질 수도 있습니다.

속도 역시 이동 거리를 시간으로 나눈 값으로 정의한 것일 뿐입니다.

 

속도의 단위는 많은 곳에서 볼 수 있듯이 거리/시간 즉 거리를 시간으로 나눈 값입니다.
1 m/s 와 10 m/s 가 있을 경우 보통 10 m/s 가 더 빠른 속도라고 이야기하지요.

왜 하필 속도의 단위는 거리를 시간으로 나눈 값일까요?
그것은 단지 편의를 위한 것입니다.

체육시간을 생각해 봅시다.
100m 달리기를 하는 데 걸린 시간을 재곤 합니다.
철수는 10초가 걸렸고 짱구는 11초가 걸렸습니다.

시간을 거리로 나눈 값을 속도라고 정의하였을 경우 어떤 일이 발생할까요? ← 현재 사용되지 않는 정의임

철수의 속도 : 10초/100m → 10s/100m = 0.10 s/m
짱구의 속도 : 11초/100m → 11s/100m = 0.11 s/m

숫자가 큰 짱구의 속도가 더 빠른 것일까요?
그렇지 않습니다. 오히려 숫자가 작은 철수의 속도가 더 빠릅니다.
이상하죠?

속도를 거리/시간으로 정의한 이유는, 숫자가 클수록 속도가 빠르다는 확실히 알 수 있도록 하기 위해서입니다.

속도라는 단위는 물리학에서 기본이 되는 단위이고, 속도는 매우 중요한 개념입니다.
물리학자들이 아주 훌륭하게 잘 만들었다고 생각되네요!