물리에서 물체를 들고 움직이면 에너지가 0?

Question

안녕하세요.

물체를 밀거나 들 경우 에너지가 발생하는 걸로 계산이 되는데,

물체를 들고 움직이는경우는 에너지가 0으로 계산된다고 예전에 배운거 같은데요.

맞나요??

왜 그런건가요???

Answer 1

안녕하세요. 정진석 치과의사입니다.

에너지가 0이 아니라 에너지가 전환되지 않아 이를 반영하지 않는 것입니다.

실제로는 들고 움직일 경우 위치에너지 및 속도 등에 의해서 에너지 등이 발생하게 되나 단순히 계산을 할 때는 전환되거나 변화되는 에너지가 없어서 0으로 가정합니다. 또한 이때는 단순히 위치에너지, 운동에너지 측면에서만 관찰한 것으로 저항 및 다양한 물리적인 힘을 넣게 되면 또 달라질 수 있습니다.

아무쪼록 저의 답변이 문제 해결에 작게 나마 도움이 될 수 있기를 기원드립니다. 항상 건강하고, 행복하세요^^

Answer 2

먼저 일의 양 W = F (힘) x s (변위)입니다 (엄밀히는 곱이 아니라 두 벡터의 내적입니다). 물건을 들고 옮긴다는 것은, 물건을 드는 경우에 힘은 중력 반대방향으로 주게 됩니다. 그런데 변위는 힘을 가한 방향으로 이동한 것이 없이 힘의 방향에 수직하게 이동하게 됩니다.

즉, 힘을 가한 방향으로 하나도 움직이지 않았기 때문에 한 일의 양은 0입니다. 물체를 들어올리는 중에는 힘을 가한 방향이 움직인 방향과 같으니 일을 하겠지만, 들고 움직이는 경우에는 일을 하지 않은 것이 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김바른 치과의사입니다.

물체를 들고 움직이더라도 물체 자체의 질량이 있고 물체는 들고있는 사람의 속도와 같은 속도로 이동되므로 운동에너지를 갖게됩니다. 따라서 에너지가 0인 것은 아닙니다.

Answer 4

힘의 방향과 이동 방향이 다르기 때문입니다.

물리적으로 일의 정의는 힘의 방향에 대해 움직이는 방향의 곱으로 정의되지만,

물체를 드는 행위는 중력에 대해 힘이 발생하고, 움직이는 방향은 중력과 90도를 이루기 때문에

일의 양이 0이 됩니다.