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제목 답변완료 serway 대학물리학 10장 2번째 강의 30분 31초
질문유형 강좌내용 교수님 이정욱
과목 일반물리학 강좌명
작성자 김*우 (j**********0) 등록일 2023-11-07 20:26

강의에서 예제 10-6 관련 해설을 듣고도 이해가 가지 않는 부분이 있어 질문드립니다!

 

1. 먼저 10장 2강 30분 31초 즈음에 "축에 작용하는 힘 F는 그 크기가 장력 T와 같아야한다"고 말씀하셨는데, 

바퀴가 아래 방향으로 받는 합력은 Mg(바퀴에 작용하는 중력)+T이고, 바퀴가 위아래로 가속하지 않으려면 

바퀴를 지탱하는 축에 작용하는 힘 F=Mg+T가 되어야할 것 같습니다.. 왜 F는 T하고만 크기가 같으면 되는지 궁금합니다.

 

2. 장력이 항상 (회전축에 대한 장력의 작용점 위치 벡터)에 수직이라면 경로에 접선 방향 힘 밖에 없게 됩니다. 그러면 바퀴의 회전운동을 유지시키는 구심 방향 가속도를 일으키는 힘이 무엇인지 궁금합니다..즉, 경로에 접선 방향 힘 밖에 없는데 어떻게 원운동이 유지되지??에서 의문을 품었습니다.   

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댓글
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이*욱 교수님

안녕하세요.

 

1. 제가 강의에서 말씀 드리길…

도르래에 작용하는 힘의 합이 0이 되어야 한다고 했습니다.

이는 장력과 동일한 크기의 힘이 작용해야 함을 의미합니다. 즉 F=T 라고 한 것에서 F는 힘의 종류가 아니라 장력과 크기가 동일한 외력을 작성한 것입니다. 어차피 토크를 계산할 때 유의미 하지는 않아서요.

위의 F를 굳이 풀어서 쓰자면….‘축에 의한 항력 + 중력’의 합으로 표현할 수 있으니 질문하신 내용과 동등하다고 할 수있습니다.

 

2. 실을 줄에 감는 과정을 생각해보면…

줄과 도르래가 분리되는 지점에 대해서는 장력을 외력을 볼 수 있습니다.

 

그런데, 줄과 도르래가 닿아있는 부분을 보면…감긴 부분의 접선방향으로도 장력이 작용하는데, 이 힘의 반작용이 줄에 있으므로 이 힘들에 의한 토크는 0이라 고려하지 않는 상황인 것입니다. 즉, 도르래와 줄이 닿아있는 부분에도 장력이 작용하고 있다고 보면 회전운동이 가능함을 보일 수 있습니다.

  • 2023-11-17
  • 2024-12-12 수정