만약에 포물선 운동을 하던지 자유낙하 운동을 하던지 공기 저항을 무시할 경우, 질량 또는 속도에 관계없이 동시에 지면에 닿게 되나요?
안녕하세요
만약에 포물선 운동을 하던지 자유낙하 운동을 하던지
공기 저항을 무시할 경우, 질량 또는 속도에 관계없이
동시에 지면에 닿게 되나요?
안녕하세요.
정확히 말씀드리면, 공기 저항을 무시하고 중력의 영향만을 고려할 경우 질량이나 초기 속도에 관계없이 모든 물체는 동시에 지면에 도달합니다. 이는 물리학에서 중력장 내에서의 자유낙하 운동을 설명할때 기본적으로 적용되는 원리입니다.
뉴턴의 중력 법칙과 운동 법칙에 따르면, 모든 물체는 지구로부터 동일한 가속도 g (약 9.81 m/s²)로 가속됩니다. 이 가속도는 물체의 질량에 의존하지 않으며, 오로지 지구의 중력에만 의존합니다. 따라서 두 물체가 동일한 높이에서 동시에 떨어지기 시작할 경우, 어떤 물체든 같은 시간에 지면에 도착하게 됩니다.
예컨데, 포물선 운동을 하는 경우에도 수평 속도의 크기나 방향은 수직 낙하 운동에 영향을 주지 않습니다. 포물선 운동에서 수직 분량의 운동은 자유낙하와 동일하게 처리될 수 있으며, 수평 분량의 운동은 중력과는 독립적입니다. 따라서 수직으로 떨어지는 거리가 같다면, 수평 속도와 무관하게 모든 물체는 동시에 땅에 닿습니다.
이 원칙은 공기 저항이 없을 때만 엄격하게 적용됩니다. 실제 상황에서는 공기 저항과 같은 다른 요소들이 운동에 영향을 미칠 수 있으며, 이 경우 물체의 속도, 형태, 밀도 등이 낙하 시간에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 이론적으로는 공기 저항을 완전히 무시할 수 있는 조건에서는 모든 물체가 동일한 속도로 가속되어 동시에 지면에 도달합니다.1명 평가