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Date 2007/05/23 14:26:04
Name 타우
File #1 073371_1170688437.jpg (9.7 KB), Download : 4
Subject 물리1 질문


하이탑 물리1 1권 힘과 에너지 95쪽의 3번에 대한 질문입니다.

문제는 그림과 같은 상황일 때 M은 마찰력이 없는 상태의 바닥에

놓여있고 m2를 놔두었을때 M은 m2가 바닥에 닿기 전까지 얼마만큼

이동하느냐 입니다...

식은

m1 : T = m1(a-b) (수평 오른쪽 방향을 +방향)
m2 : N = m2b (수평 왼쪽 방향을 +방향)
m2g - T = m2a (연직 아래 방향을 +방향)
M : T - N = Mb (수평 왼쪽 방향을 +방향)

입니다... T가 M에 작용하는 것은 알겠는데 왜 M에 작용하는 T의

반대 방향으로 수직항력 N이 작용한다고 하는 건지...M와 m2를

한 물체계로 봐서 m2를 가속시키는 힘이 수직항력 N이라고 결론을

내렸지만... 뭔가 어색해서 물어봅니다...

N을 왜 수직항력이라고 부르는 거죠?


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웨인루구니
07/05/23 14:37
수정 아이콘
중력에 대항해서 바닥(평면)에 대해 수직으로 발생하는 힘이라서 수직항력입니다.
웨인루구니
07/05/23 14:39
수정 아이콘
그리고 m2 를 가속시키는 힘은 중력이지요.. m2 에는 수직항력이 발생하지 않습니다. 바닥이 없어서..
근데.. 문제가 뭐예요?? M 이 움직여요 -_-?....움직 일 수가 있나
play for
07/05/23 18:30
수정 아이콘
윗분이 조금 잘 못 알고 계시는 것 같습니다.

수직항력이 항상 중력에 대항하여 발생하는 것은 아닙니다.

따라서 저 그림에서 M과 m2 사이에서는 수직항력이 있다고 보는 것이 옳습니다.
play for
07/05/23 18:36
수정 아이콘
추가로 설명드리면

수직항력이란 면에 힘이 가해질때 가해지는 반대방향에서 떠받히는 힘이구요 면이 중력방향과 일치하면(평평하면) 수직항력은 중력과 그 크기가 같고 방향은 정반대이나 면과 중력방향이 일치하지 하지않으면(경사지거나 하면) 수직항력은 중력 과 정반대 방향이 아니며 크기도 같지 않습니다.
play for
07/05/23 18:38
수정 아이콘
참고로 M과 m2사이에 수직항력이 없다면 M과 m2는 시종일관 아주 약간 붕 떠 있어야 합니다. 조금 이해하는데 도움이 되었으면 좋겠네요.
07/05/23 19:22
수정 아이콘
수직항력은 play for 님이 말씀하듯이 면에 힘이 가해질때 가해지는 반대방향에서 떠받히는 힘인데 m2에 수직항력은 M의 움직이는 방향인 왼쪽을 향한다고 되어있습니다....M에게는 반작용으로 반대이고요....
그냥 N이 m2를 가속시키는 힘이라면 이해가 가지만 N을 수직항력으로 부른다는 게 이상한 겁니다...
play for
07/05/23 20:11
수정 아이콘
음..왜 저게 수직항력이 아니라고 생각 하십니까??

수직항력이 수직항력인데 수직항력인 이유를 설명하라니..저로썬 이해가 잘 안갑니다. 그림을 직접 그려서 설명할 수 있으면 좋겠지만..안 되니 말로 설명해 보겠습니다.

일단 저기에 표현되어 있는 모든 힘을 그림에 써 넣어 보세요. 힘의 방향을 정확하게.. 그리고 모든 힘이 그렇지만. 눈에 보이지 않기에 모든 상황을 구체화 할 수 있는 건 아닙니다. 물체와 바닥이 평면일때 수직항력은 중력과 힘의 평형 상태과 되어 마치 없는 거 처럼 느껴집니다. 하지만 위와 같은 상황은 중력과 같이 직접적으로 수직항력과 힘의 평형을 이루는 힘을 찾을 수 없습니다. 따라서 M과 m2의 이동방향과 속도에 관여를 하게 됩니다.

엄밀하게 말하면 m1과 M사이에도 수직항력이 존재하며 M과 바닥 사이에도 수직항력이 존재합니다. 다만 M과 m1의 중력과 평형상태를 이루기 때문에 합력이 0이므로 표시를 안했을 뿐입니다. x축과 y축으로 나누어 생각해 보세요. 저로써는 이렇게 밖에 설명이 안 되네요..
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