이게 어떤 원리인지 설명 부탁드립니다.

Question

투명 상자 안에서 새가 공중에 떠있는 걸 무게 측정하면 투명상자 무게 + 새의 무게까지 측정이 된다는데

이게 어떤 원리로 그렇게 측정되는 건가요?

새는 공중에 떠있는데 어떻게 새의 무게까지 측정 되는 건가요?

Answer 1

안녕하세요.

투명 상자 안에서 공중에 떠 있는 새의 무게를 측정할 때, 새의 무게까지 총 무게에 포함되는 원리는 새가 날갯짓을 하면서 상자의 바닥에 힘을 전달하기 때문입니다. 이 현상은 액션과 리액션의 법칙이라는 뉴턴의 제 3법칙에 기반을 둡니다. 새가 공중에 떠 있기 위해서는 날개를 치며 아래로 공기를 밀어내려고 합니다. 이때 새가 공기를 아래로 밀어내면, 공기는 반대 방향인 위로 새에게 힘을 가합니다. 이 힘은 새가 공중에 머무를 수 있게 하는 양력을 생성합니다. 동시에, 새가 날개로 공기를 아래로 밀 때 공기는 상자의 바닥을 향해 힘을 가하게 되며, 이 과정에서 상자의 바닥도 새에게 동등한 크기의 반작용 힘을 가합니다. 이 반작용 힘이 상자 바닥에 가해지면, 상자 바닥은 그 힘을 지지하기 위해 약간의 압력을 받게 됩니다. 따라서, 새가 공중에 떠 있을 때도 새의 무게에 상응하는 힘이 상자 바닥을 통해 저울로 전달됩니다. 결과적으로 저울은 상자의 무게와 함께 새의 무게까지 측정하게 됩니다.