| 제목 | 답변완료 15강 정지해있는 물체를 올리는데 필요한 힘의 크기, 일의 양? | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 권준표 |
| 과목 | 동역학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 이*상 (b********8) | 등록일 | 2020-09-24 11:11 |
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안녕하세요 교수님. 예전부터 써오던 기본적인 공식/개념인데도 갑자기 논리가 흔들려서 질문드립니다. 동역학 한방에 끝내기 15강 4:35에 교수님께서는 50kg인 사람을 1m 드는 일을 1초만에 할 때, Power는 500J/s라 하셨습니다. 이는 g=10m/s라 가정했을 때 50kg인 사람을 위로 드는데 필요한 힘이 (일정한 속도로?) 500N이라 생각하신 것 같습니다. 당연히 F=ma여서 50kg물체를 들려면 500N이 필요하겠지, 라고 생각할 수도 있겠지만 제가 생각할 때는 관성의 법칙에 의해 정지해있는 50kg 짜리 물체를 들어 올리려면 500N이 아닌 500N보다 더 큰 힘이 초기에 필요하다고 생각합니다. 왜냐하면 50kg의 사람이 의자에 앉아있을 때 50kg의 힘을 주면 그 사람은 의자 위에서 microscopic level수준에서 살짝 떠 있고 여전히 움직이진 않지만 움직일 준비가 된 상태가 된다고 알고있었기 때문입니다.
혹시 시간에 따른 평균 힘이 500N이라 그런 것인가요? (초반엔 500N보다 큰 힘으로, 나중엔 500N보다 작은 힘으로)
제가 참고한 영상은 https://www.youtube.com/watch?v=I-41c8O_Jfg (10:35~11:34 )입니다. ,
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평형 방정식과 자유물체도에 대해서
조금만 이해하시면 될 것 같습니다.
중요한 것은 알짜힘이 얼마냐는 것입니다.
질문하신 내용을 토대로 말씀드리겠습니다.
50 kg 의 사람이 의자에 앉아있을 때
50 kg 의 힘을 주면
reaction force의 크기와 같기 때문에
알짜힘은 0가 되어
물체는 정지하거나 등속운동을 하는 상태가 됩니다.
사람이 의자에 앉아있는 (정지한) 상태이기 때문에
말씀하신 것처럼
50 kg 의 힘으로는 사람을 들 수 없습니다.
조금이라도 움직임을 주기 위해서는
50 kg 보다는 조금이라도 큰 힘이 필요합니다.
하지만
만약 사람이
등속운동을 하고 있는 상황이라면 어떻게 될까요?
당연히 내가 준 힘이
그대로 알짜힘으로 연결이 됩니다.
때문에 만약에
사람이 움직이고 있는 상황에서
50 kg 의 힘을 주면서
1 m 움직인다면
500 J 의 일을 한다고 볼 수 있겠습니다.
위의 내용 모두
학생분께서 질문에서 언급한 내용이기 때문에
잘 이해하셨을 거라 생각합니다.
저는 500 N 이라는 힘으로 1 m 의 거리만큼 움직인다면
500 J 이라는.일과 같다는
개념적인 설명을 드린 것이고
여기서 반발력 또는 관성에 대한 것은
고려하지 않은 것을
양해해주셨으면 좋겠습니다.
질문해주셔서 감사합니다.
- 2020-09-24
- 2024-12-12 수정
