Q. 자유 낙하 운동과 저항이 없는 빗면 운동의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 자유 낙하 운동과 빗면 운동의 차이점은 우선 자유 낙하의 경우 가속도는 g (9.8 m/s²)로 일정합니다. 빗면 운동의 경우 가속도는 gsinθ로, 빗면의 기울기 θ에 의해 결정됩니다. 따라서 gsinθ는 g보다 작습니다. 운동 방향의 경우 자유낙하는 항상 연직 방향으로 중력에 의해 끌려 내려갑니다. 빗면 운동은 빗면의 기울기를 따라 움직입니다. 또, 자유 낙하는 속도 증가율이 g로 일정합니다. 빗면 운동은 속도 증가율이 gsinθ로, θ가 클수록 더 빠르게 증가합니다. 따라서, 비록 두 운동 모두 중력에 의해 가속되지만, 빗면의 각도에 의해 빗면 운동의 가속도가 달라지므로 속력도 달라집니다. 이로 인해 두 운동의 속력은 다를 수밖에 없습니다.
Q. 관성의 크기에 대해 모르는 점이 있어 질문합니다
안녕하세요. 공 A: 질량 1kg, 속력 500m/s공 B: 질량 100kg, 속력 1m/s 관성은 물체의 질량에 비례합니다. 여기서 관성은 물체가 가속도에 저항하는 정도, 즉 운동 상태를 변화시키기 어려운 정도를 의미합니다. 따라서, 관성 자체는 속도와는 무관하게 질량에 의해서만 결정됩니다. 공 B의 질량이 더 크므로, 공 B의 관성이 더 큽니다. 즉, 공 B는 현재의 운동 상태를 변화시키기 위해 더 큰 힘이 필요합니다. 여기서 혼동이 있을 수 있는 부분은 운동량입니다. 운동량은 물체의 운동 상태를 설명하는 또 다른 중요한 개념으로, 다음과 같이 정의됩니다 운동량(p)=질량(m)×속도(v)공 A의 운동량: pA=1 kg×500 m/s=500 kg⋅m/s공 B의 운동량: pB=100 kg×1 m/s=100 kg⋅m/s공 A의 운동량이 공 B의 운동량보다 큽니다. 운동량이 크다는 것은, 운동 상태를 변화시키기 위해 더 큰 힘이 필요하다는 의미입니다.