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제목 답변완료 serway 대학물리학 교과서 퀴즈 9-8, 예제 9-9
질문유형 기타 교수님 이정욱
과목 일반물리학 강좌명
작성자 김*우 (j**********0) 등록일 2023-10-31 12:55

제목과 같이 2가지 문제에 대해 질문이 있습니다.

 

1. 먼저 퀴즈 9-8에서 유람선에 탄 사람들이 선수에서 선미로 뛰어가면 배의 속도가 빨라진다고 나와있습니다.(퀴즈 9-8 1번 답 a) 그 이유가 (1) `사람들과 과 배로 이루어진 계`에서 계의 질량중심의 속도는 어떠한 외력도 없으므로 유지되어야 하나, 정지된 관찰자가 본 사람들의 속도는 감소하므로 계의 속도가 유지되려면 정지된 관찰자가 본 배의 속도는 증가해야한다.도 있지만 (2) 육상선수가 뛰어갈 때 뛰어가는 방향과 반대 방향으로 발이 땅바닥에 가하는 힘이 발생하는 것처럼, "사람들이 선미방향으로 뛸 때 사람들이 선수 방향으로 배를 미는 힘이 발생해, 이 힘이 선수 방향의 가속도를 일으킨다."고 해석해도 문제가 없는 것일지 궁금합니다!

 

2. 예제 9-9에서 저는 문제를 풀 때 "로켓이 연직으로 발사된 후, 속도 300m/s의 방향이 연직 위 쪽인지, 연직 아래쪽인지 어떻게 판단하지?(결국 문제 조건을 가지고는 판단할 수 없다.고 생각했습니다...)"라고 고민을 많이 했었는데 책과 강의 상에서 모두 속도의 방향을 위쪽이라고 바로 하셔서 혹시 폭발 전 속도의 방향이 위쪽임을 판단할 수 있는 특별한 근거가 있는지 궁금합니다.. (아무리 생각해도 시간 정보까지 주어져야 폭발 전 속도의 방향이 위쪽이라고 판단할 수 있을 것 같았습니다..)

 

추가로 예제 9-9에서처럼 크기가 있고 연속적인 계(로켓)의 운동을 그냥 그 계의 질량중심의 운동으로 해석하면 되는 것인지 궁금합니다!!

즉, 질량 중심은 정지하고 있으나 계는 운동한다던지, 질량 중심은 운동하고 있으나, 계는 정지한다던지 하는 경우가 아얘 없는지 여쭤보고 싶습니다.          

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댓글
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이*욱 교수님

네~

 

1. 작용-반작용 법칙과 운동량 보존 법칙은....고립계에 대해 동등합니다.

그래서, 작용-반작용으로 이해해도 동일한 해석이 가능합니다.

 

2. 특별한 멘트가 없어서...연직 윗방향을 (+) 방향으로 놓고 해석한 것으로 보는 것이 합리적이라고 생각이 됩니다.

그리고, 시간이 아니라 위치나 속도 방향에 대한 조건이 있다면 조금더 명확하겠지만...Serway 교재 원서에  보면...직교 좌표계에서 해석하는 것을 기본으로 한다고 ...서문에 안내가 되어 있기는 합니다.

그래서, 윗방향으로 이동중 폭발한 것으로 보는 것이...맞는 듯 합니다.

 

추가 질문은 질문 내용이...이해하기 조금 어렵네요...

 

질량중심은....질량분포에 대한 산술평균 위치입니다. 계는...설정하기에 따라 다른데...계의 어느 부분이 운동한다는 것인지..질문 내용 다시 확인 바랍니다.

  • 2023-11-06
  • 2024-12-12 수정