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물체는 왜 힘을 받지 않으면 계속 같은 속도로 움직이려고 하나요?

뉴턴 제1법칙에서 외부에서 힘이 작용하지 않으면 정지한 물체는 계속 정지해 있고 움직이던 물체는 등속직선운동을 한다고 배우는데, 우리 일상에서는 마찰 때문에 물체가 멈추는 것처럼 보이는 이유가 궁금합니다.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    물체가 움직임을 유지하려고 애쓰는 게 아니라, 속도를 바꾸려면 원인이 필요한데 그 원인이 힘이에요. 힘이 없으면 속도를 바꿀 이유가 없으니 그대로 가요. 옛날에는 아리스토텔레스처럼 계속 밀어줘야 움직인다고 생각했지만, 갈릴레이가 사고실험으로 이걸 뒤집었어요.

    빗면에서 공을 굴려 반대편 빗면으로 올리면 거의 처음 높이까지 올라가요. 반대편 경사를 점점 완만하게 하면 같은 높이에 닿으려고 더 멀리 가고, 경사를 아예 없애 평평하게 하면 그 높이에 영영 닿지 못하니 끝없이 굴러가야 해요. 실제로는 바닥 마찰과 공기 저항이 운동 반대 방향으로 계속 힘을 줘서 공이 서요.

    일상에서 이 힘들은 늘 작용해서 멈추는 게 자연스러워 보일 뿐이에요. 마찰을 줄이면 법칙이 그대로 드러나요. 에어하키 퍽은 공기층 위에서 거의 줄지 않는 속도로 미끄러지고, 빙판에서는 한 번 밀면 한참을 가요. 마찰도 공기도 거의 없는 우주에서는 1977년에 발사된 보이저 1호가 엔진을 켜지 않고도 지금까지 초속 17km로 성간 공간을 날아가고 있어요 :)

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