간단한 물리학 관련해서 질문해봅니다 작용 반작용 관련

Question

학교에서 배운 내용에 따르면 내가 문을 미는 힘과 문이 나를 미는 힘은 작용 반작용의 법칙에 의해 같은 힘으로 반대방향으로 밀어진다고 하는데 왜 내가 문을 밀면 문만 밀리고 자신은 왜 안밀리는걸까요? 만약 마찰때문이라면 마찰이 없는 곳에서는 문을 밀면 자신도 뒤로 밀리나요? 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

말씀하신 것처럼 마찰이 맞아요. 문을 밀 때 나도 분명 같은 크기의 힘으로 밀리고 있는데, 신발과 바닥 사이의 마찰력이 그 힘을 상쇄해서 몸이 안 움직이는 거예요. 문은 경첩에 매달려 회전하기 쉬운 구조라 작은 힘에도 스르륵 열리고, 나는 바닥에 단단히 붙어 있으니 문만 밀리는 것처럼 보이는 거죠.

그래서 마찰이 없으면 예상하신 그대로가 되는데, 스케이트를 신고 빙판 위에서 벽을 밀어보면 벽은 그대로 인데 내 몸이 뒤로 주르륵 밀려나요. 우주에서도 마찬가지라 우주인이 우주선 벽을 밀면 자기가 반대로 날아가 버리죠.

작용 반작용은 항상 쌍으로 일어나고 있고, 다만 마찰이 한쪽의 움직임을 가려주고 있는거죠 :)

Answer 2

안녕하세요. 신광현 전문가입니다.

문을 밀 때 문이 움직이는 이유는, 문에 작용하는 힘이 문을 가속하기 때문입니다. 동시에 문도 나를 같은 크기의 반대 방향으로 밀지만, 평소에는 바닥과 발 사이의 마찰력이 나를 반대 방향으로 잡아주므로 내가 거의 움직이지 않습니다.

마찰이 없는 곳에서는 문을 밀면 나도 뒤로 밀려납니다. 다만 사람과 문에 작용하는 힘의 크기는 같아도 질량이 다르므로, 질량이 작은 쪽이 더 크게 움직입니다.