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제목 답변완료 [일반물리학] 할리데이 일반물리학 1 22강
질문유형 강좌내용 교수님 이정욱
과목 일반물리학 강좌명
작성자 박*현 (p********7) 등록일 2023-01-28 23:10

 

44:02에서 미끄러지지 않는 상황이라고 가정하는 것인가요? 만약 그렇다면 미끄러지는 상황에서는 유도하신 에너지식이 성립되지 않는 것인가요?(미끄러지는 상황에서도 질량 중심에 대해 동일한 각속도로 회전할지 의문이 들기 때문입니다.)

 

강의 마지막에서 요요의 질량 중심의 가속도를 구하실 때 왜 장력이 한 일을 0으로 취급하셨는지 잘 이해가 안 됩니다. 만약 수평면에서 요요를 고정시켜 놓고 줄을 당긴다면 장력이 일을 하여 요요는 회전 운동 에너지를 갖게 될 텐데(제 생각이라 틀렸을 수도 있습니다.) 연직면에서 요요를 놓으면 장력이 왜 일을 하지 않는지 모르겠습니다.

 

항상 답변해주셔서 감사드립니다.

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댓글
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이*욱 교수님

네~

우선, 강체에 대한 에너지 표현은 미끄러짐과 관계없는 일반적인 표현입니다.

운동에너지를 질량중심의 운동에너지와 질량중심에 대한 운동에너지(회전 운동에너지)로 분리하여 해석할 수 있음을 보이는 과정인 것이지요.

 

미끄러진다는 것은 접촉점을 기준으로 두 점의 상대속도가 0이 아닌 경우이고,

미끄러지지 않는 다는 것은 접촉점에 대해 두 점(두 물체의 접점)의 상대속도가 0인 경우 입니다. 미끄러지는 경우에도 지면에서 측정한 각속도와 질량중심에 대한 각속도는 동일합니다. 엄밀하게 증명하려면 다소...많은 설명이 필요하지만요.

 

요요 문제가 위의 질문에 대답하기 딱 좋은 예제입니다.

줄과 물체가 닫는 지점이 순간순간 정지하는 것입니다. 즉, 줄과 물체의 접점이 정지하므로 장력이 작용하지만, 장력에 의한 일은 0이 되는 것입니다.

  • 2023-02-03
  • 2024-12-12 수정