권*표 교수님

두 예제의 상황이 조금 달라서 생기는 문제입니다.

 

첫 번째 예제(3.53)의 경우,

물체가 아래로 흐르는 상황에서

반시계방향으로 각속도가 존재합니다.

 

회전에 의한 원심력이 발생하기 때문에

FBD에 F로 표시해준 것입니다.

 

문제에서 마찰계수 값을 주지도 않았고,

마찰에 관한 내용을 언급하지 않았기 때문에

이 문제에서는 마찰력에 관한 부분을 고려하지 않는 것 같습니다.

 

두 번째 예제(3.54)의 경우,

회전하면서 떨어지는 상황은 동일하지만

마찰력을 고려해야 하는 상황입니다.

 

그리고 이 문제에서는 원심력을 고려하지 않는 것 같습니다.

 

헷갈릴 수도 있지만

두 문제의 차이를 잘 보면

 

첫 번째 예제는 실린더 안에 물체가 들어있고,

두 번째 예제는 판 위에 물체가 얹어있는 상황입니다.

 

아마 회전하는 상황에서 

물체가 판 위에 있는 경우보다 

실린더의 경우

원심력이 작용하여 실린더 안에 있는 물체가

중심의 바깥 쪽으로 이동하려는 경향을 더 강하게 보일 겁니다.

(물체의 모든 방향이 실린더에 의해 구속되어 있기 때문)

 

저도 생각하지 못했던 내용인데

참 좋은 질문이었습니다.

 

참고로 수직항력(또는 중력)에 의한 성분은

중력이 물체에 가하는 힘일 뿐

원심력/구심력과 관계 없습니다.

 

질문에 대한 답이 됐기를 바랍니다.

감사합니다.  

• 2023-05-29
• 2024-12-12 수정