현대 사회 는 옛날 과 는 달리 생활 도구 가 대부분 물리 법칙 을 이용 한 기계 들 로 구성 되 어 있 다 . 예 를 들 어 , 자동차 , 냉장고 , 라디오 , TV , 컴퓨터 , 전화기 등 이 그렇 다 . 또 공과 대학 의 대부분 의 학문 , 기계 공학 , 전기 / 전자 , 토목 / 건축 , 등 은 거의 대부분 물리학 으로 이루어져 있 다 . 그러나 고교 학생 들 은 물리 과목 이 다른 과학 과목 에 비해 어려움 으로 이 를 배우 지 않 으려 하 는 경향 이 있 다 . 더군다나 7 차 교육 과정 에서 는 , 과학 과목 이 완전히 선택 과목 으로 되 어 물리 과목 을 더욱 선택 하 려 하 지 않 는다 . 
 과학 과목 은 인문 계 학문 과 는 달리 어린 시절 에 배워 두 지 않 으면 평생 모르 고 살 아야 한다 . 한편 , 우리 들 이 필요 로 하 는 생활 도구 , 예 를 들 어 , 자동차 , TV , 냉장고 등 모든 주변 환경 기기 들 이 모두 자연 과학 의 산물 이 다 . 따라서 어린 시절 에 과학 과목 을 학생 은 과학 을 모르 고 사 는 사람 보다 삶 을 더 슬기 롭 게 , 흥미 롭 게 살 것 이 다 . 
 우리 나라 는 땅 도 작 고 , 자원 도 빈약 하 다 . 따라서 우리 가 부국 이 되 기 위해서 는 우수 한 산업 상품 을 생산 하 여 세계 시장 에 파 는 길 이 유일 하 다 . 그러므로 국가 는 유능 한 이공 계 학생 의 양성 에 온 정성 을 다 해야 하나 , 현실 은 그렇 지 않 아 안타까울 따름 이 다 . 중 고교 교과 과정 에 과학 과목 , 특히 물리 과목 의 비중 을 더 높였 으면 좋 을 터 인데 . 
 여기 에서 는 물리 문제 풀이 를 다루 지 는 않 았 다 . 물리 를 배우 는 학생 들 이 물리 법칙 을 구체 적 으로 확실히 이해 할 수 있 도록 모형 을 만들 어 설명 했 다 . 추상 적 인 물리 법칙 을 그림 으로 모형 을 만들 어 구체 적 으로 이해 하 면 오래 도록 잊혀 지 지 않 는다 . 이렇게 구체 적 으로 이해 한 물리 법칙 은 학생 들 의 사고 에 영향 을 미쳐 학생 들 의 사고 가 보다 더 논리 적 으로 자신 도 모르 게 점차 로 변해갈 것 이 다 . 
 옆 그림 은 호수 에 돌멩이 가 떨어져 기본 파동 이 막 생겨난 것 을 보인 것 이 다 . 호이겐스 ( Cristiaan Huygens , 네 넬 란 드 , 1629 - 1695 ) 는 파동 에서 파면 의 모든 질점 은 위상 이 같 은 ( 독립 된 ) 파원 으로 작용 한다고 보 았 다 . 즉 , 파면 의 모든 질점 이 파원 과 같 은 진동 을 하 고 , 따라서 파원 과 같 은 또 다른 파동 을 만든다고 본 것 이 다 . 옆 그림 에서 [ 파면 에 기본 파동 만들 기 ] 버튼 을 클릭 하 면 8 개 의 기본 파동 ( Unit Wave ) 이 생겨남 을 볼 수 있 다 . 
 그림 에 는 편의 상 8 개 의 기본 파형 을 보였으나 , 파 면 상 에 모든 질점 이 또 파원 으로 작용 함 으로 모든 질점 에 기본 파동 을 그리고 이 들 을 중첩 하 면 매끄러운 파형 으로 된다 . [ 다음 단계 가 기 ] 버튼 을 클릭 하 면 새로 생겨난 파형 을 볼 수 있 다 . 
 또 [ 다음 단계 가 기 ] 버튼 을 클릭 하 면 새로 생겨난 파면 상 에 16 개 의 기본 파동 이 그려진 파형 을 볼 수 있 다 . 그러나 , 파 면 상 의 모든 질점 이 역시 또 파원 으로 작용 함 으로 모든 점 에 기본 파동 을 적용 하 면 , 이 들 은 결국 다음 단계 에서 보인 바 와 같 은 새로운 파동 으로 된다 . 
 호이겐스 의 원리 는 , 이 와 같이 , 파 면 상 에 모든 질점 이 또 다른 파원 으로 작용 하 여 새로운 파동 을 만들 면서 , 파동 이 연속 적 으로 전파 되 어 나가 는 원리 이 다 . 
 파동 의 간섭 ( Wave Interference ) 
 우측 아래 에 있 는 드래그 노브 를 , 
 좌우 로 움직여 보 세요 . 
 파동 의 간섭 에 의한 중첩 모양 을 
 이러 한 파동 은 입자 와 는 달리 ( 진행 방향 이 반 대인 ) 또 다른 파동 과 만날 지라 도 서로 충돌 하 지 않 고 진행 하 는 방향 으로 계속 달려 나간다 . 파동 은 , 만나 는 지점 에서 , 산 ( 마루 ) 과 산 이 만나 거나 골 과 골 이 만나 면 그 진폭 은 더욱 커 지 고 마루 와 골 이 만나 면 서로 상쇄 되 지만 , 헤어진 후 에 는 아무 일 도 없 었 던 듯이 제 갈 길 을 가 는 속성 이 있 다 . 옆 그림 에서 [ 파동 진행 시키 기 ] 버튼 을 클릭 하 면 진행 방향 이 서로 다른 수면파 가 만나 서 중첩 되 고 , 헤어진 후 에 는 아무 일 도 없 었 던 듯이 제갈 길 을 가 는 모양 을 볼 수 있 다 . 위 그림 에서 드래그 노브 ( Knob ) 를 마우스 로 드래그 하 면 두 파동 이 서로 만나 중첩 되 어 이룬 파동 의 모양 을 볼 수 있 다 . 이 와 같이 두 파동 이 만나 , 그 진폭 이 더 커 지 기 도 하 고 또 상쇄 되 기 도 하 는 것 을 파동 의 간섭 이 라 한다 . 
 파동 의 반사 ( Wave Reflection ) 
 파동 은 진행 하 다가 다른 매질 을 만나 면 , 만나 는 매질 의 탄성 에 따라 반사 되 기 도 하 고 또는 그 매질 을 통과 하 기 도 한다 . 옆 그림 에서 와 같이 수면파 가 콘크리트 장벽 을 만나 면 파동 은 모두 반사 된다 . 반사 될 때 는 그 위상 이 180 °( π ) 바뀐다 . [ 파동 진행 시키 기 ] 버튼 을 클릭 하 면 수면파 가 콘크리트 장벽 으로부터 반사 되 는 모양 을 볼 수 있 다 . 콘크리트 장벽 에서 반사 되 는 파동 은 콘크리트 장벽 으로 진행 하 는 파동 과 간섭 하 여 그 진폭 이 커지 기 도 하 고 또 상쇄 되 기 도 한다 . 
 아래 그림 들 은 굵 은 코일 스프링 에 가 는 코일 스프링 이 연결 되 어 있 고 , 파동 이 굵 은 코일 스프링 에서 가 는 코일 스프링 으로 , 또 가 는 스프링 에서 굵 은 코일 스프링 으로 진행 하 는 경우 를 보인 것 이 다 . 이 경우 에 , 파동 은 경계점 에서 일부 는 반사 하 고 일부 는 계속 진행 한다 . [ 파동 진행 시키 기 ] 버튼 을 클릭 하 면 , 파동 이 경계점 에서 반사 되 고 , 또 통과 하 는 모양 을 볼 수 있 다 . 
 파동 이 굵 은 스프링 에서 가 는 코일 스프링 으로 진행 할 경우 , 반사 되 는 파동 은 그 위상 이 변하 지 않 는다 . 그러나 파동 이 가 는 코일 스프링 에서 굵 은 코일 스프링 으로 진행 할 경우 , 경계점 에서 반사 되 는 파동 은 그 위상 이 180 °( π ) 바뀐다 . 모든 파동 은 경 계면 ( 점 ) 에서 반사 될 때 , 경 계면 ( 점 ) 에 진입 하 는 파동 과 반사 되 는 파동 은 서로 간섭 한다 . 따라서 경 계면 ( 점 ) 근처 에서 는 파동 들 의 진폭 이 순간 적 으로 커지 기 도 하 고 또 상쇄 되 어 작아지 기 도 한다 . 
 파동 의 굴절 ( Wave Refraction ) 
 파동 은 , 다른 매질 로 진입 할 때 매질 에 따라 진행 속도 가 변하 고 , 또 경계 면 에서 진행 방향 을 얼마간 바꾼다 . 옆 그림 에서 , 깊 은 물 의 수면파 가 옅 은 물 로 진입 할 때 그 진행 방향 이 경계 면 에서 얼마간 꺾이 고 , 파동 의 일부 는 반사 된다 . 이 와 같이 경계 면 에서 그 진행 방향 이 변하 는 것 을 파동 의 굴절 이 라 한다 . 경계 면 에 수직 한 법선 ( N ) 을 기준 한 , 입사각 ( θ i ) 과 반사각 ( θ r ') 은 언제나 같 고 , 굴절각 ( θ r ) 과 입사각 의 정현 ( sine ) 들 은 일정 하 게 비례 한다 . 즉 , 
 의 관계 를 갖 는다 . 이것 을 스넬 의 법칙 ( Snell ' s Law ) 이 라 한다 . 여기 에서 n 21 을 , 파동 및 두 매질 의 특성 에 따라 결정 되 는 상수 로 , 매질 - 1 에 대한 매질 - 2 의 굴절 률 ( Index of Refraction ) 이 라 한다 . 
 옆 의 그림 들 은 빛 이 매질 - 1 에서 매질 - 2 로 진행 할 때 경계 면 에서 굴절 하 는 모양 을 보인 것 이 다 . 빛 ( 파동 ) 은 매질 에 따라 그 전파 속도 가 변하 고 굴절 하 는데 , 그림 에 보인 바 와 같이 속도 가 느려 지 면 법선 ( N ) 쪽 으로 꺾이 고 , 속도 가 빨라 지 면 법선 반대쪽 으로 꺾인다 . 빛 은 유리 ( Glass ) 에서 보다 진공 ( 또는 대기 ) 에서 더 빨리 달린다 . 따라서 빛 이 유리 에서 밖 으로 나올 때 는 법선 반대쪽 으로 굴절 한다 . 
 이 와 같이 법선 반대쪽 으로 굴절 할 경우 에 는 특수 한 상황 이 벌어질 수 있 다 . 입사각 ( θ i ) 이 커져서 굴절각 ( θ r ) 이 90 °( π / 2 ) 가 되 면 빛 은 옆 의 아래 에 보인 바 와 같이 경 계면 을 달려야 하 고 , 입사각 이 더 커 지 면 빛 은 굴절 하 지 않 고 모두 반사 된다 . 
 광케이블 은 이러 한 원리 를 이용 하 여 , 빛 이 광케이블 밖 으로 나오 지 못하 고 유리 섬유 를 따라 달려가 도록 한 것 이 다 . 굴절각 이 90 ° 가 되 는 입사각 ( Incident Angle ) 을 임계각 ( Critical Angle ) 이 라 한다 . 
 파동 의 회절 ( Wave Diffraction ) 
 파동 은 장애물 을 만나 면 장애물 뒤 로 휘어지 면서 진행 한다 . 이러 한 현상 을 파동 의 회절 이 라 한다 . 옆 의 그림 에서 [ 파동 회절 과정 보 기 ] 를 클릭 하 면 , 마치 디딜방아 처럼 된 평면파 발생 장치 의 캠축 이 회전 하 면서 평면파 가 발생 하 고 이 평면파 가 틈새 를 통과 하 면서 회절 하 는 모양 을 볼 수 있 다 . 파동 의 회절 은 틈새 가 좁 을수록 또 파장 이 클수록 잘 일어난다 . 
 파동 의 회절 은 호이겐스 원리 를 적용 하 면 쉽 게 이해 된다 . 호이겐스 원리 에서 는 , 파면 의 모든 질점 이 구면파 로서 독립 된 파원 으로 작용 함 으로 틈새 에 진입 한 파동 이 1 주기 후 에 는 , 옆 그림 에서 보인 바 와 같이 , 구면파 로 작용 한다 . 그림 에 는 3 개 의 질점 ( 빨간 점 ) 에 대한 기본 ( Unit ) 구면파 를 도시 했으나 , 사실 모든 질점 이 기본 구면파 로 작용 함 으로 ( 다음 단계 가 기 를 클릭 ) 다음 단계 에서 보인 바 와 같이 ( 틈새 가 파장 이하 로 작 으면 ) 반경 이 파장 과 거의 같 은 구면파 가 발생 한다 . 이 구면파 의 모든 질점 도 역시 다음 1 주기 후 에 는 ( 다음 단계 가 기 클릭 ) 다음 단계 에서 보인 바 와 같이 ( 원호 ) 실선 으로 보인 구면파 로서 작용 한다 . 따라서 반경 이 파장 의 2 배 가 되 는 구면파 가 또 발생 한다 . 다음 1 주기 후 에 는 또 다음 단계 에서 보인 바 와 같이 반경 이 더 큰 구면파 가 발생 한다 . 
 이 와 같이 파동 은 장애물 을 만나 면 구면파 의 속성 에 따라 옆 으로 도 전파 되 어 나간다 . 옆 그림 은 파장 이 작 은 ( 수면 평면파 ) 파동 이 틈새 를 통과 하 면서 회절 하 는 모양 을 호이겐스 원리 로 보인 것 이 다 . 파장 이 작 다는 것 은 파장 이 긴 파동 보다 물 입자 가 더 빠르 게 진동 함 을 뜻 한다 . 따라서 파동 은 진행 하 면서 정지 상태 의 물 입자 로부터 저항 을 그만큼 더 받 는다 . 또 파원 으로서 작용 하 는 기본 구면파 의 반경 도 옆 그림 에서 보인 바 와 같이 더 작 다 . 그러므로 파장 이 작 은 파동 은 덜 회절 한다 . 이러 한 파동 의 회절 속성 은 매질 을 필요 로 하 지 않 는 전자기파 에서 도 나타난다 . 파장 이 수백 미터 ( m ) 로 긴 라디오 전파 는 잘 회절 함 으로 산 이나 큰 건물 뒤 에서 도 라디오 방송 을 청취 할 수 있 으나 , 파장 이 극히 짧 은 텔레비전 전파 는 잘 회절 하 지 않 음 으로 큰 장애물 뒤 에서 는 TV 를 시청 할 할 수 없 다 . 
 2 . 힘 과 물체 의 운동 
 옆 그림 에 는 종이 가 칼날 에 걸쳐져 있 고 , 이 종이 에 상당히 굵 은 각목 이 걸쳐져 있 다 . 직감 적 으로 , 야구 방망이 로 각목 을 내려치 면 종이 가 찢어질 것 으로 보인다 . 물론 서서히 내려치 면 종이 가 찢어진다 . 그러나 빠르 게 내려치 면 각목 이 부러진 다 . 만약 에 각목 이 비교 적 가늘 다면 아무리 빨리 내려쳐 도 각목 은 부러지 지 않 는다 . 왜 그러 할까 ? 물체 ( 각목 ) 의 관성 때문 이 다 . 
 빛 ( 전자기파 ) 을 제외 한 모든 물체 는 질량 ( Mass ) 이 있 고 따라서 정지 상태 의 물체 는 계속 정지 하 려 하 고 , 운동 상태 의 물체 는 계속 해서 같 은 속도 로 운동 하 려 한다 . 이러 한 속성 을 관성 ( Inertia ) 이 라 한다 . 물체 의 관성 은 질량 에 비례 한다 . 지구 상 에서 아무리 무거운 물체 라 할지라도 , 무중력 상태 의 우주 공간 에서 는 힘 들 이 지 않 고 들 수 있 다 . 그러나 이 물체 를 좌우 로 흔드 는 것 은 지구 상 에서 와 똑같 은 힘 이 든다 . 물체 의 관성 이 속도 변화 를 거부 하 기 때문 이 다 . 
 옆 그림 에서 각목 을 방망이 로 내려칠 때 , 각목 이 부러지 지 않 기 위해서 는 각목 이 잽싸 게 아래 로 내려가 야 한다 . 그러나 각목 이 상당히 클 경우 , 각목 은 관성 이 크 기 때문 에 순간 적 으로 빠르 게 ( 큰 가속 도로 ) 내려갈 수 는 없 다 . 각목 이 한 순간 에 빠르 게 운동 하 기 위해서 는 큰 힘 이 든다 . 따라서 각목 이 이 힘 에 견딜 수 없 으면 각목 은 결국 부러진 다 . 자동차 에 에어백 을 장치 하 는 이유 도 , 달리 는 자동차 가 충돌 할 때 관성 의 법칙 에 순응 하 여 , 운전자 가 가능 한 한 서서히 ( 감가 속도 운동 으로 ) 정지 하 도록 하 기 위함 이 다 . 
 등속 도 운동 과 가속 도 운동 
 아래 그림 은 마찰 을 무시 한 경우 , 공 ( Ball ) 의 운동 상태 를 보인 것 이 다 . 평지 에서 는 공 에 힘 이 가해 지 지 않 는다 . 따라서 공 은 일정 한 속도 로 운동 한다 . 이러 한 운동 을 등 속도 운동 이 라 한다 . 그러나 공 이 비탈면 에서 는 중력 으로 힘 을 받 는다 . 따라서 공 은 그 속도 가 점차 로 빨라 지 거나 느려진다 . 이러 한 운동 을 가속 도 운동 이 라 한다 . 보통 , 속도 가 계속 증가 해 가 는 경우 에 가속 도 운동 이 라 하 고 점차 로 느려 지 면 , 가속도 와 구별 하 여 , 감가 속도 운동 이 라 표현 한다 . 물체 에 힘 이 일정 하 게 가해 지 면 물체 의 속도 가 일정 하 게 빨라 지 거나 느려 지 는데 , 속도 가 일정 하 게 변하 는 운동 을 등 가속 도 운동 이 라 한다 . 
 위치 에너지 와 운동 에너지 
 힘 과 운동량 의 관계 
 앞서 설명 한 운동량 은 언제나 보존 된다 . 예 를 들 어 , 순간 적 으로 보 는 밤하늘 에 불꽃놀이 에서 도 , 총알 이 발사 되 는 총 에서 도 ( 외부 로부터 작용 을 무시 한 ) 모든 요소 들 의 운동량 의 합 은 일정 하 다 . 즉 , 처음 상태 의 운동량 과 다음 상태 의 운동량 ( 합 ) 은 일정 하 다 . 예 를 들 어 , 총 에서 총알 이 발사 될 경우 , 총구 를 떠난 총알 의 운동량 과 뒤 로 밀리 는 총 의 운동량 의 합 은 총알 이 발사 되 기 전 총 이 갖 고 있 는 운동량 과 같 다 . 
 옆 의 그림 은 정지 한 공 에 질량 이 같 은 공 이 충돌 하 여 튕겨 난 모양 을 보인 것 이 다 . 운동량 보존 의 법칙 에 따라 충돌 전후 운동량 은 같 아야 한다 . 따라서 p 0 를 처음 의 운동량 , p 1 과 p 2 를 충돌 후 질량 m 1 과 m 2 인 공 의 운동량 이 라 하 면 , 
 으로 된다 . 한편 에너지 보존 의 법칙 도 만족 해야 함 으로 , 충돌 전후 운동 에너지 도 같 아야 한다 . 따라서 
 식 2 를 얻 게 된다 . 이 는 식 1 과 같 아야 함 으로 결국 두 벡터 ( 운동량 ) p 1 과 p 2 의 사이 각 ( θ ) 이 90 도 이 어야 한다 . 당구 치기 에서 처럼 공 이 회전 ( Spin ) 하 면서 충돌 할 경우 에 는 사이 각 이 90 도 가 아닐 수 도 있 으나 , 회전 하 지 않 고 충돌 할 경우 , 질량 이 같 으면 사이 각 은 언제나 90 도 가 된다 . 
 옆 의 그림 은 질량 이 같 은 공 이 정면충돌 하 는 경우 를 보인 것 이 다 . 그림 에서 [ 공 내려 보내 기 ] 를 클릭 하 면 질량 이 같 은 공 이 정면충돌 하 는 모양 을 볼 수 있 다 . 이 경우 에 는 들이받 는 공 이 그 자리 에 정지 하 고 , 운동량 보존 의 법칙 에 따라 받힌 공 은 받 는 공 의 속도 로 튕겨 나간다 . 마찰 을 무시 하 면 에너지 보존 의 법칙 이 성립 해야 함 으로 받힌 공 이 스프링 의 작용 으로 다시 되돌아와 정지 한 공과 충돌 하 여 정지 한다 . 정지 했 던 공 은 같 은 운동량 이 주어짐 으로 비탈면 을 올라 처음 위치 로 되돌아간다 . 
 운동량 의 구체 적 인 이해 
 p > 아래 그림 은 질량 이 다른 두 공 이 정면충돌 하 는 경우 를 보인 것 이 다 . [ 공 내려 보내 기 ] 를 클릭 하 면 작 은 공 이 내려와 질량 이 2 배 인 큰 공과 충돌 하 게 된다 . 두 공 의 충돌 ( 운동량 의 변화 ) 로 , 큰 공 은 작 은 공 의 속도 보다 느린 속도 ( 2 / 3 ) 로 같 은 방향 으로 진행 하나 , 작 은 공 은 처음 의 1 / 3 속 도로 반대편 으로 튕겨 나간다 . 공 이 왜 이러 한 속도 로 운동 할까 ? 운동량 보존 의 법칙 과 에너지 보존 의 법칙 을 적용 하 면 해답 이 얻 어 지 나 , 다음 과 같 은 이해 도 필요 하 다 . 
 따라서 위 그림 에서 와 같이 작 은 공 이 질량 이 2 배 더 큰 정지 한 공과 충돌 하 면 작 은 공 은 충돌 전 속도 의 - 1 / 3 속도 로 튕겨 나 고 큰 공 은 2 / 3 의 속도 로 뒤 로 나가 게 된다 . 
 비탄성 물체 의 운동량 
 옆 그림 에서 [ 공 내려 보내 기 ] 를 클릭 하 면 비탈면 에 있 는 납 구 ( 재질 이 납 인 공 ) 가 굴러 내려 벽면 에 부딪쳐 정지 한 모양 을 볼 수 있 다 . 위치 에너지 는 없 어 지 고 운동량 은 보존 되 지 않 는 듯이 보인다 . 그러나 이 경우 에 도 운동량 및 위치 에너지 는 보존 된다 . 눈 에 보이 지 는 않 으나 , 납 구 를 구성 하 는 입자 의 운동 속도 와 납 구와 충돌 하 는 벽면 입자 의 운동 속도 가 더 빨라진다 . 충돌 전 납 구 의 운동량 은 이 들 입자 의 운동량 증가량 의 합 과 같 다 . 바꾸 어 말 하 면 납 구 가 갖 는 운동 에너지 는 입자 들 의 평균 운동 에너지 증가량 과 같 다 . 
 물체 가 고체 일지라도 물체 를 구성 하 는 분자 입자 는 정지 해 있 지 않 고 매우 빠른 속도 로 운동 ( 진동 ) 하 고 있 다 . 온도 는 입자 의 평균 운동 에너지 에 대한 또 다른 표현 이 다 . 즉 , 입자 의 운동 속도 가 높 다는 것 을 우리 는 온도 가 높 다고 말 한다 . 따라서 납 구와 벽면 의 온도 는 없 어 진 운동 에너지 만큼 상승 하 게 된다 . 즉 , 운동 에너지 가 열에너지 로 변환 된 것 이 다 . 
 물체 가 곡선 운동 을 할 때 는 물체 의 속력 이 일정 할지 라도 속도 ( 벡터 ) 의 방향 이 변하 므로 물체 는 가속 도 운동 을 하 게 된다 . 즉 , 외력 이 물체 에 가해져서 , 물체 가 가해 지 는 힘 에 따라 진행 방향 을 바꾸 게 되 고 , 따라서 물체 의 운동량 도 변하 게 된다 . 옆 그림 에서 [ 공 굴려 보내 기 ] 를 클릭 하 면 공 이 트랙 을 빙글빙글 도 는 것 을 볼 수 있 다 . 
 공 은 관성 으로 진행 방향 을 바꾸 지 않 으려 함 으로 , 공 이 원호 의 곡선 구간 으로 접어들 면 , 공과 벽면 간 에 힘 이 작용 하 게 된다 . 
 이 와 같이 된다 . 그런데 , 이 Fx 는 벽면 이 공 에 가하 는 x - 성분 의 평균 힘 이 므로 , 벽면 이 원호 의 중심 쪽 으로 공 에 가하 는 힘 ( Fc ) 과 는 좌측 에 보인 바 와 같 은 관계 가 성립 된다 . 
 여기 에서 , 벽면 이 공 의 진행 방향 에 수직 으로 공 에 ( 원호 의 중심 으로 ) 가하 는 이 힘 ( Fc ) 을 구심력 이 라 하 고 , v 2 / R 을 구심 가속도 라 한다 . 공 이 원호 를 벗어나 면 , ( 벽면 이 없 어 져 ) 구심력 이 없 어 짐 으로 공 은 위 그림 에 보인 바 와 같이 직선 운동 을 한다 . 이 와 같이 원운동 을 하 는 물체 가 구심력 에 대항 하 여 밖 으로 나가 려 하 는 힘 을 원심력 이 라 한다 . 원심력 과 구심력 은 언제나 같 다 . 이러 한 원리 를 이용 한 대표 적 인 기계 로서 , 원심 펌프 , 회전수 를 제어 하 는 가버너 ( Governor ) 등 이 있 다 . 
 자동차 가 커브 길 을 달릴 때 도 원심력 과 구심력 이 작용 한다 . 이 경우 에 는 바퀴 와 지면 과 의 마찰력 이 구심력 으로 작용 하 는데 , 만약 차 의 속도 가 높 아 원심력 ( mv 2 / R ) 이 바퀴 와 지면 간 의 마찰력 보다 더 커 지 면 차 는 원호 밖 으로 벗어나 게 된다 . 이 마찰력 은 차 의 하중 과 ( 바퀴 와 지면 간 의 ) 마찰 계수 에 비례 하 는데 , 일단 차 의 바퀴 가 지면 에서 미끄러지 기 시작 하 면 그 마찰 계수 가 ( 정지 마찰 계수 에서 미끄럼 마찰 계수 로 바뀌 어 ) 작아지 기 때문 에 마찰력 이 급속히 떨어지 게 된다 . 그러므로 운전자 가 고속 으로 달리 다 커브 길 에 접어들 어 급제동 하 게 되 면 차 는 원호 밖 으로 미끄러지 면서 ( 빙글빙글 ) 돌 게 된다 . 따라서 현명 한 운전자 는 커브 길 에 접어들 기 전 에 감속 하 고 커브 길 에 접어든 후 에 는 습관 적 으로 브레이크 페달 을 밟 지 않 는다 .