학문

엘리베이터가 출발하거나 멈출 때 몸이 무겁거나 가볍게 느껴지는 이유를 관성과 가속도 그리고 겉보기 무게와 연결해서 설명해 주실 수 있을까요?

엘리베이터가 출발하거나 멈출 때 몸이 무겁거나 가볍게 느껴지는 이유를 관성과 가속도 그리고 겉보기 무게와 연결해서 설명해 주실 수 있을까요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    버스가 갑자기 출발하면 몸이 뒤로 쏠리는 것처럼, 엘리베이터 안에서도 몸은 원래 하던 운동을 그대로 이어가려 해요. 엘리베이터가 위로 속도를 높이면 몸은 아래쪽으로 눌리는 느낌을 받고, 아래로 속도를 높이면 위로 살짝 들리는 느낌을 받아요. 엘리베이터 안에 있는 사람 입장에서는 가속도의 반대 방향으로 관성력이라는 힘이 하나 더 생긴 것처럼 느껴져요.

    이 관성력이 중력과 더해지거나 빠지면서 겉보기 무게가 달라져요. 겉보기 무게는 체중계나 바닥이 몸을 떠받치는 힘이고, 위로 가속할 때는 중력과 관성력이 같은 방향이라 무거워지고 아래로 가속할 때는 서로 반대라 가벼워져요. 몸무게 50kg인 사람이 1초마다 초속 2m씩 빨라지며 내려가는 엘리베이터에 타면 체중계에는 40kg 정도가 찍혀요.

    올라가다 멈추면 속도가 줄어드니 가속도는 아래를 향하고, 출발할 때와 반대로 몸이 가벼워져요. 내려가다 멈출 때는 가속도가 위를 향해 몸이 무거워지죠. 위나 장처럼 몸 안에서 조금씩 움직일 수 있는 장기는 몸통보다 반 박자 늦게 따라와서 이때 배 속이 울렁거려요. 일정한 속도로 움직이는 동안에는 가속도가 0이라 평소와 똑같이 느껴져요 :)

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