무조건 직선에서의 속도가 가장 빠른건가요?

Question

같은 기울기에서 같은 무게의 공을 굴리는 경우 하나는 위 아래로 구불구불하고 하나는 직선인 경우 구불구불한쪽 길의 공이 더 빨리 도착하던데 어떤 원리인가요? 직선이 가장 빠른게 아닌가요?

Answer 1

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

사이클로이드 곡선이

직선보다 낙하가 빠른 이유는

사이클로이드 곡선 면이

가장 크게 중력가속도를 받고,

또 이 곡선의 마찰력이 가장 적어

빠르게 이동 할 수 있기 때문입니다.

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Answer 2

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.

유튜브를 보신것 같습니다. 직선길과 꼬부랑길에 쇠구슬을 굴려본 실험을 얘기하시는 것같습니다.

구불구불한 쪽이 내려올때 가속도를 많이 받고 마찰력은 적게 받게되어 속도가 더 올라가게 되어 결승전에 먼저 도착하는 것입니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

기울기에서 구슬이 굴러가는 원리는 운동 에너지와 위치 에너지 사이의 상호 변환입니다. 두 구슬이 같은 기울기에서 같은 무게로 굴러갈 때, 구불구불한 길을 가는 공은 평균적으로 더 빨리 도착하게 됩니다. 이는 구불구불한 길을 가는 공이 지속적으로 위치 에너지를 운동 에너지로 변환하며, 이 변환된 운동 에너지를 이용해 구부러진 길의 곡선을 따라 더 빠르게 굴러가기 때문입니다.