물리 질문입니다
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원운동에서 원심력이 왜 관성이죠??
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유명한 예로 버스가 앞으로 등속운동하다가 멈추면
1.버스 밖에서 볼 땐 뒤로 가속도가 있는것인데
2.버스 안의 사람은 앞으로 휘청입니다
2가 가속을 받는 계에서 관측되는 관성력입니다
등속 원운동은 보면 물체에 작용하는 1.힘이 중심방향입니다. 2.그래서 버스가 커브를 돌 때 바깥으로 튕겨나갈것같은 이유가 1과 반대방향이기 때문입니다
윗 단락은 잘 이해가 안되네요.. 계?? 가 뭔지 안 배워서
아랫단락은 생각했었어요, 차타고 도는 거
힘을 받는 방향과 반대 방향으로 관성력이 작용한다고 보면 되는 건가요?
음 관성력이라는 것을 설명하려는 것이었는데요
일단 힘은 벡터라는 것을 잘 알고 읽으셔야합니다
차가 가다가 멈추는 장면을 1.차안의 사람(철수)이 볼 때 , 2. 차 밖의 사람(영희)이 관찰할 때
를 보면요
1. 철수가 볼 때는 어떠한 힘이 앞쪽으로 철수에 작용해서 철수가 앞으로 가속되었다. 라고 관측이 되구요
2. 영희가 볼 때에는 철수에는 아무런 힘이 가해지지 않았지만 (마찰력이 없다 생각했을 때)
버스가 뒤로 가속되었다 라고만 보입니다.
같은 상황이지만 가속하는 상황 안에서는 내 주변은 가만히있지만 나에게 어떤 힘이 작용하는 것 처럼(영희가 볼 때 차의 가속도와 완전히 반대인 힘 곧 관성력이라 부릅니다 이걸), 밖에서는 아무런 힘도 작용하지 않는것처럼 보입니다.
똑같이 원심분리기를 돌렸을 때, 1. 원심분리기 안에 있는 물체는 바깥으로 튕겨나가는 힘을 실제로 받습니다(이것이 관성력이고 가상의 힘이나 그런 것이 아닙니다. 가속운동할 때 실제로 그 안에서 볼 때만 작용합니다) 반대로 2. 밖의 연구원은 분리기 안의 물체가 원의 중심쪽으로 힘을 받고있다고 관측이 되겠죠
밖에서 봐도, 차 안에 있는 철수가 앞으로 쏠리는 것이 보이는데 왜 철수에게 아무런 힘이 가해지지 않았다고 보는거죠?
음.. 나중에 물2에서 배워봐야겠어요
말씀해주신 내용 이해하기에는
결여된 배경지식이 좀 있는 것 같네욥
답변해주셔서 정말 감사합니다
질문 감사합니다
사실 고등학교 물리 자체가 미적분으로 계산된걸 말로 옮겨놓은것입니다ㅠ
일단 F=ma입니다
가속도가 있는 쪽이 힘을 받는 것이라고 관측됩니다.
그리고 1과 2의 결과가 같아야합니다.
f(t)는 영희관점에서의 버스운전석 좌표
g(t)는 영희관점에서의 철수 좌표
1.버스 밖에서 보면 버스의 가속도를 -a라고합시다
그러니까 버스는 뒤로 힘을 받지만 철수는 힘을 안받게 됩니다. 하지만 철수와 버스 운전석의 거리는 가까워집니다. f(t)-g(t)
2.버스 안에서 보면 버스는 정지해있습니다(버스 안에서 관측하면 주변 배경이 뒤로 가는 것입니다)
운전석과 철수의 상대속도는 0이었다가 갑자기 브레이크를 밟으면 철수가 앞으로 가속됩니다. 즉 철수가 누가 주지도 않은 힘을 받아 앞으로 힘을 받습니다. 이것이 관성력이고 철수와 버스 운전석의 거리는 f(t)-g(t)로 매 시간 같습니다.
각자 서로의 상대속도와 상대가속도를 계산해봗같은 값이 나오게됩니다.
즉 외부관찰자와 내부관찰자가 관측하는 작용점이 다른 반대의 힘을 알게되고
버스 브레이크 힘 : 구심력 의 관계가
철수가 느끼는 힘 : 원심력
의 관계와 같습니다
감사해요
원운동하는 물체를 보면, 원운동 중심방향으로 구심력이 작용하여 운동을 하는것을 알수있는데,
원운동 하는 물체 입장에서, 운동상태를 유지하려고하는 관성때문에 구심력의 방향과 반대의 힘이 작용한다고 느끼게 되는데, 이게 원심력이고 관성력입니다
그 관성력이 없다면 원운동이 애초에 불가능하겠군요
그 관성력,(원심력)이 작용한다는것은 구심력이 작용한다는 것이고, 구심력이 작용하지 않으면 원운동이 불가능하겠죠
참고로 둘은 동시에 작용되는 힘이 아닙니다. 관성력은 가상의 힘이고, 시점에 따라 다르게 보는거에요