| 제목 | 답변완료 원운동 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 이정욱 |
| 과목 | 일반물리학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 홍*진 (s***********8) | 등록일 | 2023-01-31 00:15 |
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예제 7.2 `배우의 무대 입장` 문제 관련해서 질문 드립니다. 1. 문제에선 물체가 최저점에 있을 때의 속력을 역학적 에너지 보존을 이용해서 풀었는데요. 원운동에서 물체가 지면과 어떤 특정한 각도에 있을 때 속도를 에너지를 이용하지 않고 운동 법칙을 이용하여 풀 수 있는 방법은 따로 없을까요??? 2. 두번째로 물체가 원운동을 처음 시작했을 때의 속력이 0이라고 나와있는데요. 그럼 구심 가속도(v^2/r)가 0이므로 장력 = mgcos인 것인가요?? 만약 둘이 같다면 구심 가속도는 존재하지 않고 접선 가속도만 존재할텐데 어떻게 원운동을 시작할 수 있는지 잘 모르겠습니다ㅠ 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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네~
첫번째, 질문에 대한 답은... 가능합니다.
다만, 해당단원에서 다루지 않았던 각가속도라는 개념이 필요합니다. 이 부분은 회전 운동학 단원에서 다루게 되는데 이와 관련된 방정식을 세워서...계산과정 중 적분이 필요하지만..가능합니다.
이때,
지름방향 운동방정식 : T- mgcosθ = mrw2
접선방향 운동방정식 : mgsinθ =mrα (여기서 α =dw/dt 인 각가속도 )
이중 접선방향 운동방정식을 풀면 임의의 각 위치 지점에서의 각속도를 구할 수 있고, 이 결과로 선속도의 크기를 구할 수 있습니다.
두번째 질문에 대한..
운동을 시작한 순간 속도는 0이므로 지름방향 가속도는 0이 맞습니다.
그런데, 중력의 나머지 성분에 의해 속도가 나타나지요. 속도가 나타난 직후부터는 장력이 중력의 지름방향 성분보다 커지면서 방향 변화를 시킬 수 있도록 구심력 성분이 나타나게 되고, 이로 인해 원운동이 가능해 집니다.
결론은...원운동을 하는 최고점에서는 원 궤적의 접선방향으로 가속된다..는 점이에요.
- 2023-02-03
- 2024-12-12 수정
