마찰이 없는 얼음판 위에서는 왜 힘을 줘도 계속 미끄러지나요?

Question

뉴턴 운동법칙을 배우는데 마찰이 전혀 없는 표면에서는 한 번 밀린 물체가 멈추지 않고 계속 등속운동을 한다고 해요. 힘을 계속 주지 않는데도 왜 속도가 줄어들지 않는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 신광현 전문가입니다.

마찰이 없으면 물체를 멈추게 하는 힘이 없어서, 한 번 밀린 물체는 계속 같은 속도로 움직입니다. 뉴턴의 제1법칙에 따르면 알짜힘이 0이면 운동 상태가 바뀌지 않기 때문입니다.

즉, 계속 힘을 주지 않아도 속도가 줄지 않는 이유는 속도를 줄이는 마찰이나 저항이 없기 때문입니다. 실제 얼음판에서는 공기저항과 미세한 마찰이 있어서 결국은 조금씩 느려집니다.

Answer 2

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

물체가 멈추는 건 힘이 떨어져서가 아니라 마찰이 브레이크처럼 속도를 갉아먹기 때문이에요.

우리는 굴러가던 공이 저절로 멈추는 것들을 보며 움직이려면 계속 밀어야 한다고 착각하는데, 실제로 멈춘 이유는 바닥과의 마찰, 공기저항 같은 힘이 뒤에서 잡아 당겼기 때문이에요.

그 방해꾼을 모두 없애면 물체를 늦출 힘이 하나도 남지 않으니 처음 얻은 속도를 그대로 유지하면 나가요. 속도를 바꾸려면 반드시 힘이 필요한데, 그 힘이 없으니 변할 이유가 없는거죠