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નુલુંગ [324112] · MS 2009 · 쪽지

2012-07-26 19:28:41
조회수 2,559

물리1 질문있어요!!

게시글 주소: https://orbi.kr/0002974171


그림에서 mgsinx (쎄타 찾기가 힘들어서;;)
와 F가 같잖아요

그런데 이때 v의 속도로 비탈면 위쪽으로 운동을 하니까
그동안 움직이는 거리 l이 같아서
mgsinx에 의한 일의 크기와 F에 의한 일의 크기가 같아서
전체 일은 0이 되야되는거 아닌가요?
그렇게 생각하면 역학적 에너지 변화량이 0이어야 하는데
v의 속도로 비탈면 위로 운동을 하고 있기때문에 중력에 
의한 위치에너지는 증가하고 있잖아요
이게 왜이런건가요;; 듄N제 풀다가 갑자기 궁금해서
학교에서 같이 자습하던 반 친구 중 물1, 2중 하나라도
하는 애들한테 물어봤는데 다들 몰라서 교실 전체에 
광역 멘붕을;; 선사했어요..
내일까지 알아가기로 하고 오늘 야자째고 집에 왔는데
궁금증이 안풀리네요;;
부디 저에게 가르침을..

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નુલુંગ [324112]

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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 19:34 · MS 2009
    태그 다닥다닥 붙여놓은건 정말 죄송합니다.. 근데 너무 궁금해서요 ㅜㅜ
    학교에서 애들이랑 이걸로 씨름하다 와가지고..
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  • 아주대가고싶당 · 369417 · 12/07/26 19:43 · MS 2011
    회원에 의해 삭제된 댓글입니다.
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  • 아주대가고싶당 · 369417 · 12/07/26 19:45 · MS 2011
    계에 전동기가 일을해준만큼 위치에너지가 증가하는게아닐까하는데 죄송 ㅠㅠ
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  • 아주대가고싶당 · 369417 · 12/07/26 19:52 · MS 2011
    예를들어서 계에 전동기가 일을 안해주는상황 ( 외력이 없는상황) 을 상정해보면

    mgsin세타 만큼의 중력을 받아서 위치에너지가 운동에너지로 완전히 전환되는상황이되는데

    전동기가 일을해줌으로써 위치에너지가 증가하는 즉 역학적에너지가 증가하는상황이발생하는거죠 죄송 .. 설명이만이부족해요 ㅠ
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  • 아주대가고싶당 · 369417 · 12/07/26 20:02 · MS 2011
    일반적으로 역학적에너지는 = 운동에너지 + 위치에너지( 중력,탄성력 등등등) 으로 정의가되는데 외력이존재하는상황에서 역학적에너지보존 이 성립하지않죠 ...
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  • 주변의중심 · 339807 · 12/07/26 20:10 · MS 2010
    ㅇㅇ 저도 외력이 가해지는 상황에선 역학적E보존 법칙은 성립 안 하는 걸로 알고 있음..
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:13 · MS 2009
    외력이 존재하는 상황에서 역학적 에너지 보존의 법칙이 성립하지 않는 이유는 외력이 물체에 일을 해주고, 전체 일의 합만큼 역학적 에너지가 변하기 때문 아닌가요? 제 질문의 의도는 역학적 에너지 보존의 법칙에 대한 것이 아니고 일이 0이라고 보여지는 상황에서 역학적 에너지만 증가하는 경우에 대한 것이었는데요.. ㅜㅜ
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:14 · MS 2009
    물체에 해 준 일의 합은 에너지 변화량과 같다고 배우잖아요.. 그러니까 역학적 에너지 보존의 법칙은 성립하지 않는게 당연한것 같네요.. 아 그리고 아주대 반갑네요!ㅋㅋ 저 바로 옆에 유신고 다니는데
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:19 · MS 2012
    오개념이 있으신거 같네요. 전동기가 해준 일은 F*(빗면의 이동거리)입니다. 알짜힘이 한 일이 0이죠. 일-에너지정리에 따르면 알짜힘이 한 일은 운동에너지의 변화량인데, 지금 알짜힘이 0이므로 운동에너지변화량이 없죠. 전동기가 해준 일이 중력에대한 위치에너지를 증가시키는대 쓰입니다.
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:19 · MS 2012
    '일'에서는 '어떤 힘'이 한 일인지 정확히 명시해줘야합니다
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:20 · MS 2009
    그럼 중력이 물체에 해주는 일은 어떻게 되는건가요?..
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:21 · MS 2012
    현재 여기선 중력이 한 일은 -(마이너스)죠. 중력의 방향은 아래인데 움직이는것은 위로가기 떄문이죠.
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:23 · MS 2009
    그러면 중력이 한 일은 마이너스고 전동기가 해 준 일은 플러스인데
    두 힘이 같고, 이동거리도 같으니까 결국 일의 합은 0이되어
    에너지 변화량이 없어야 되는게 아닌가요..? ㅠㅠ
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  • 아주대가고싶당 · 369417 · 12/07/26 20:25 · MS 2011
    으헉 질문이 뺑뺑도는느낌이 @_@ ㄷㄷㄷ 저도헷갈리네영
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:26 · MS 2009
    수평면에서 마찰력과 외력이 작용할때도 두 힘이 해준 일들의 합을 해서
    에너지 변화량을 구하잖아요..
    아 진짜 물리 ㅠㅠ.. 멘붕이네요
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:29 · MS 2012
    일의 정의를 살펴봅시다. W=F*s*cosΘ (Θ는 F와 s 사이의 각)
    운동마찰력이 작용할때는 운동방향과 마찰력의 방향이 반대입니다. 그리고 운동방향으로 s가 증가하죠. 그렇게되서 운동마찰력 f가 s만큼 거리를 갔을때 한 일은 -fs 입니다
    외력 F가 운동방향으로 s만큼 작용했을때 한 일은 Fs죠. 그럼 여기서 알짜힘은 (F-f)이고, 거리를 s만큼 갔으니 알짜힘이 한 일은 (F-f)s가 됩니다. 이건 이해되시나요?
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:30 · MS 2009
    네.. 이건 알고 있죠
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:25 · MS 2012
    중력의 한 일에 -(마이너스)를 붙인것이 중력에 의한 위치에너지입니다. 전동기가 해준 일이 결국 중력을 거슬러(?)위로 움직이게 하고, 그 위로 움직인 거리와 중력의 곱이 -(마이너스)죠. 그게 중력에 의한 위치에너지 변화량이에요.
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:29 · MS 2009
    중력이 한 일에 음의 부호를 붙이는 것이 중력에 의한 위치에너지는 아니지 않나요?
    일을 구할때는 W=Fscos쎄타(이 때 쎄타는 중력의 방향과 물체의 운동방향이 이루는 각..)
    로 구하는데 중력의 방향과 물체의 운동방향이 일치하지 않는
    경사면의 경우에서는 중력에 의한 위치에너지(E=mgh) 와 중력이 한 일에 음의 부호를
    붙인 값이 다르지 않나요;; ㅠㅠ
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:32 · MS 2012
    그럼 중력의 빗면에 평행한 성분은 mg sinΘ입니다. 이때 전동기가 빗면에 s만큼 당겨주면, 이놈이 한 일은 mgs sinΘ입니다
    실제 전동기가 빗면에 s만큼 당겨주면 수직높이는 s sinΘ만큼 올라가게됩니다. 이걸 중력과 곱하면 mgs sinΘ 입니다
    다른게 없죠?
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:37 · MS 2009
    아.. 그렇네요 결국 이동거리가 달라지기 때문에 같아지게 되네요
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:27 · MS 2012
    에너지는 일이 아닙니다. 일을 할수있는 능력이죠. 위치에너지 mg*h의 뜻은 기준점으로부터 h만큼의 높이에 있을때, 자유낙하시켜주면 mg의 힘을 h거리만큼 받아 일을 받는다는 뜻이에요. 그 받는 일이 운동에너지로 전환되거나 다른 에너지로 전달되죠.
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:35 · MS 2009
    그건 아는데요..ㅜㅠ..

    일의 정의를 살펴봅시다. W=F*s*cosΘ (Θ는 F와 s 사이의 각)
    운동마찰력이 작용할때는 운동방향과 마찰력의 방향이 반대입니다. 그리고 운동방향으로 s가 증가하죠. 그렇게되서 운동마찰력 f가 s만큼 거리를 갔을때 한 일은 -fs 입니다
    외력 F가 운동방향으로 s만큼 작용했을때 한 일은 Fs죠. 그럼 여기서 알짜힘은 (F-f)이고, 거리를 s만큼 갔으니 알짜힘이 한 일은 (F-f)s가 됩니다. 이건 이해되시나요?
    ====
    여기서
    (F-f)s 에서
    F가 외력이라고 하고
    f자리에 중력이 동일 작용선상에서 작용하는 힘
    mgsinΘ가 들어가기때문에 둘이 합쳐져서 0이되어
    에너지의 변화량이 0이되야되는거 아니냐는 말이에요 제 질문은 ㅠㅠ
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:37 · MS 2012
    네. 에너지변화량이 0이에요. '운동에너지 변화량'이요. 저기서 (F-f)는 알짜힘이죠? 지금 등속운동하고 있으니 알짜힘이 0이잖아요. 그럼 운동에너지 변화량이 0입니다.
    알짜힘이 한 일이 운동에너지입니다. (일-에너지 정리)
    위치에너지 증가량은 '전동기가 한 일'이에요.
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:41 · MS 2009
    운동에너지 증감에는 중력과 외력이 해 준 일만 고려하고
    위치에너지의 증감에는 외력이 해 준 일만 고려하는 것인가요?
    ㅠ...
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:43 · MS 2012
    네. 정확히말하면 '알짜힘'(위 상황에서는 전동기가 작용하는 힘+중력의 빗면성분)이 한 일이 운동에너지 변화량이고,
    외력이 한일이 '역학적에너지 변화량'이 됩니다.(위 상황은 운동에너지 변화X, 위치에너지 변화O)
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:41 · MS 2012
    제가 질문의 요지를 잘못파악하고 너무 둘러말했군요;
    요점은 이겁니다.
    - '일'은 '어떤 힘'이 했는지 명시하여야함.
    - '알짜힘'이 물체에 한 일은 물체의 운동에너지 변화량
    - '외력'이 한 일은 물체의 역학적에너지 변화량
    - 위에서 위치에너지 변화량은 '전동기'가 한 일. '알짜힘'이 한 일은 0 => 운동에너지 변화 X => v 변화 X
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:51 · MS 2009
    중력은 빼고 생각해야 되는군요..!

    물체를 들어올리는 상황을 생각해보면
    F의 힘을 줘서 물체를 h만큼 들어올릴때
    Fh만큼 위치에너지가 변한다고 하는데
    이 때에도 중력은 빠지는군요..

    마찬가지로 작용선상의 힘은 상쇄되고
    수직방향의 힘만 따지면 물체를 들어올
    리는 F의 성분힘(?)만 남기 때문에 그것
    만 따져야 하는거군요..

    감사합니다!
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  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:52 · MS 2012
    네, 제가 너무 어지러이 설명했었네요.
    개념을 잘 정리하시길 바랍니다. 친구분들께도 잘 설명해드리고요.
    열심히 공부하세요!
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:53 · MS 2009
    감사합니다!
    님도 수험생이시면 열공하셔서 입시성공하세요~~
    아자아자 화이팅~
    좋아요 0 답글 달기 신고
  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 20:52 · MS 2009
    근데 물체 들어올리는 상황에서
    F만큼 힘을 줘서 h만큼 들어올릴때에는
    왜 중력에 의한 일을 고려하지 않는걸까요;;??...

    ㅠㅠㅠㅠ아ㅏ아아ㅏ아ㅏㅏ....,,,
    좋아요 0 답글 달기 신고
  • oiler124 · 409562 · 12/07/26 20:54 · MS 2012
    F가 한 일을 설명하는데 중력까지 가져올 필요가 없죠.
    F가 한일은 F가 한일이고, 중력이 한일은 중력이 한 일입니다. 둘은 아무런 관계가 없어요.
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  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 21:04 · MS 2009
    회원에 의해 삭제된 댓글입니다.
    좋아요 0
  • નુલુંગ · 324112 · 12/07/26 21:05 · MS 2009
    아..!!!!!
    제가 가진 오개념이 뭔지 이제 알았어요
    알짜힘(외력)이 그 물체에 한 일의 양 = '운동' 에너지의 변화량
    이었군요..
    그래서 위치 에너지를 따질 때에는 일과 에너지의 관계로 풀지
    않는 것이었구요..
    역학적 에너지의 변화량이 알짜힘이 물체에 한 일의 양과 같다
    고 생각한 것이 잘못이었습니다!!

    정말 감사합니다.. 거의 1시간정도나 도와주셔서
    드디어 답을얻게되었네요..

    가까이 사시면 밥이라도 한끼 사드리고 싶어요 ㅋㅋ
    좋아요 0 답글 달기 신고
  • Obamaa · 302206 · 12/07/27 09:19

    ㅋㅋㅋ 제가 현역때 이거랑 똑같은 시행착오 겪었었는데ㅋㅋ
    이로써 오개념이 확실히 잡히셨네요 ㅋㅋ
    진짜 물리 문제풀다가 힘의 주체를 제대로 안봐서 틀리는경우가 많더라고요

    좋아요 0 답글 달기 신고
  • 열등한 이과종자 · 408861 · 12/07/26 21:51 · MS 2012
    교과서 다시 읽으셔야할듯 물리 고난도대비는 결국 교과서에 충실하는 일이란점 잊지말아주세요
    좋아요 1 답글 달기 신고
  • 3수까지만ㅋ · 411698 · 12/07/27 17:54 · MS 2012

    역학적에너지 변화량은 비보존력이 한 일의 양과 같습니다. 그러니까 그림상에서 f곱하기 이동거리인거죠...

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  • 삼수벌레TT · 346288 · 12/07/28 01:21 · MS 2010

    전동기가 범인 아닌가요?? 전동기대신 저자리에 도르레있고 또 거기에 나무도막달아서 등속으로 떨어지는거 생각해보세요 그떄 그 나무도막의 위치에너지가 감소하잖앙ㅅ 그거대신에 전동기에서 에너지쓰는것같은뎅ㅅㅇ

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