기차나 비행기는 빠른 속도에도 타고 있는 사람은 체감이 안되는건가요?
ktx처럼 고속 기차나 비행기 등 아주 빠르게 이동하고 있음에도 타고 있을때에는 그 어마어마한 속도가 느껴지지 않고 편안한데요 그렇게 느껴지는 이유가 있을까요?
안녕하세요.
고속열차와 비행기를 탔을때 빠른 속도를 체감하지 못하는 현상은 물리학의 관성 법칙에 의해 설명됩니다. 뉴턴의 첫 번째 법칙, 관성의 법칙에 따르면, 외부 힘의 작용 없이는 물체가 그 상태를 유지하려는 경향이 있습니다. 이러한 법칙은 고속 이동 수단 내부에서도 동일하게 적용됩니다.
KTX나 비행기가 일정한 속도로 움직이고 있을 때, 이들은 이미 속도를 얻은 상태이므로 내부에 있는 사람들은 기차나 비행기가 계속 같은 속도로 움직이고 있다는 것을 별도로 느끼지 못합니다. 즉, 이동 수단이 가속하거나 방향을 바꾸는 순간에만 실제 속도 변화를 느낄 수 있습니다. 이는 속도의 변화가 아닌, 속도 자체에 대한 인식의 부재 때문입니다.
또한, 고속 이동 수단은 기술적으로도 진동과 소음을 최소화하도록 설계되어 있습니다. 이는 차체가 공기와의 마찰을 최소화하고, 승객이 속도를 직접적으로 느끼지 못하게 하는 효과를 가져옵니다. 예컨데, 고속열차의 경우 스트림라인 형태의 디자인이 공기 저항을 줄이고, 부드러운 레일 위를 달리면서 진동과 충격을 흡수하여 승객이 이동 중인 느낌을 거의 받지 못하게 합니다.
이러한 현상의 이해에 대한 학술적인 폭넓은 내용들을 접하고 싶으시다면 Classical Mechanics (Goldstein, Poole & Safko)와 같은 문헌을 추천드립니다.