마찰력에 관한 질문이에요. 알려주세요!
TV에서 다큐멘터리를 보다가요.
5톤 트럭이 얼음길에서 미끄러지는 장면을 봤어요.
만약에 5톤 트럭이 아니라 50톤 트럭이었으면 안 미끄러졌을까요?
지면에 닿는 표면적은 같다고 가정했을 때 말이에요!
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.
얼음길이라면 50톤이라고 해도 미끄러졌을 것입니다. 마찰력은 접촉면적 보다는 접촉면의 성질에 더 큰 영향을 받습니다. 이론적으로는 접촉면적과 관계없이 마찰력의 크기는 같습니다. 실제는 약간의 영향을 받긴 하지만 접촉면의 형태나 성질에 따라 달라지는 것입니다.
마찰력은 무게와 연관되어 있다고 많이 알고 있는데 이는 평면에서만 그렇습니다. 경사면에서는 수직항력의 영향을 받습니다. 평면의 경우 수직항력이 중력과 크기가 같고 반대 방향으로 작용합니다. 하지만 경사지에서는 중력과 수직항력의 방향이 반대가 아니며 경사각에 따라 벡터적 분해로 나뉘어 작용하면서 마찰력이 작게 작용될 수 있습니다. 이는 경사각이 클수록 마찰력이 더 작게 만듭니다. 도로면은 완전히 평지인 곳이 찾기 힘듭니다. 실제 측량을 해보면 대부분 약간이라도 경사각이 있습니다. 만약 차량이 경사면을 내리막 방향으로 달린다면 마찰력은 더 작게 작용하여 더 잘 미끄러져 내려가게 될 것입니다. 오르막 방향이라면 방향제어가 어려워질 수도 있습니다.
단순히 위 두가지 내용만으로 봤을 때 트럭의 무게를 늘려서 미끄러지는 것이 줄지는 않을 것 같습니다. 오히려 운행중이던 트럭이 같은 조건의 빙판길에서 제동했을 때 50톤 트럭에 관성이 더 크게 작용하여 더 많이 미끄러질 것으로 예상됩니다.
안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.
마찰력은 수직항력과 비례하기에 무게가 커지면 수직항력이 증가하므로 마찰력도함께 증가합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
마찰력은 위에서 누르는 수직항력의 값과도 비례하기 때문에 위에서 눌러주는 힘인 무게가 더 많이나갔다면 덜 미끄러졌을 가능성이 있습니다.
