이*예

네~ 안녕하세요.

예제 문항에서~ 자동차가 원운동하기 위한 최대 속력이라고 했지요?

 

원운동에 대한 운동 방정식을 보면~ 원의 중심을 향하는 알짜힘의 크기와 접선 방향 속력의 관게를 알 수 있지요?

원운동을 하기 위해서는 접선 방향 속력이 빠를 수록 원의 중심을 향하는 힘의 크기도 커져야 합니다. 그래야 ~ 원운동이 가능합니다.

 

 

이때, 원의 중심을 향하는 힘의 종류가 마찰력입니다.

마찰력의 특징이 무엇이냐면~ 지름방향에 대해 정지상태일 때 작용하는 마찰력 즉 정지 마찰력은 최대정지 마찰력에 도달할 때까지는 증가하다가..이후 미끄러지면...갑자기 줄어드는 특징이 있습니다.

 

그럼, 지름 방향의 속력이 최대일 때는...원의 중심방향을 향하는 힘이 최대일때 이겠지요? 이때가..바로 최대정지 마찰력이 작용할 때입니다...

사실~ 최대정지 마찰력이 작용하기 전까지는...속력이 변하면...마찰력이 알아서~ 증가, 감소를 조절하는데~ 그 경계에 해당하는 최대 속력이...바로 최대정지 마찰력이 원의 중심을 향할 때인 것이지요~

 

두번째~ 질문은...구심 가속도의 기준 방향을 생각하기 전엔...원운동을 기술하기 위한 기준점은. 보통 원의 중심입니다. 이때~ 원의 중심에서 바깥쪽으로 나가는 방향을. (+) 방향으로 약속하지요~ 그래서, 구심가속도는 지름방향 단위벡터에 (-) 부호가 붙어야...원의 중심을 향한다는 의미가 부여됩니다..

 

아직 원운동이 익숙하지 않다면~ 크기를 별도로 찾고~ 방향이 원의 중심을 향한다는 것을 인지한 후~ 화살표를 따라 그리면서~ 충분히 익숙해질 때까지 연습해보시길 권장합니다.^^

• 2021-08-22
• 2024-12-12 수정