수직항력 작용반작용이 이해가 안되요
수직항력을 공부하고 있는데만약 모니터가 책상 위에 올려져 있으면 모니터는 지구로부터 중력을 받고, 그 중력 만큼 책상을 밀고 책상은 받은 힘만큼 모니터에게 돌려주는데 그럼 모니터는 책상을 밀었을 때 책상에게 힘을 작용했지만, 자신은 똑같은 힘을 그대로 가지고 있는 건가요? 그래서 책상으로부터 수직항력을 받았을 때 상쇄돼서 정지할 수 있는 건가요? 책상은 모니터로부터 받은 힘이 또 땅에 책상이 붙어있으니까 그 힘으로 지구를 밀면 지구가 반작용힘을 주고 그런건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
모니터는 책상위에 정지한채로 가만히 있습니다. 움직이지 않고 있죠. 이 의미는 마치 모니터에는 어떠한 힘도 작용하지 않는 것처럼 보입니다. 왜냐하면 정지해있기 때문이죠. 보통 물체에 힘을 주면 물체는 움직이거나 형태가 일그러지기 마련입니다. 그런데 모니터는 형태도 유지되고 움직이지도 않습니다.
우리는 모니터에 중력이 작용하는 것을 알고 있습니다. 왜냐하면 질량을 가진 모든 물체는 만유인력의 지배를 받기 때문이죠. 즉, 지구와 모니터 사이에 만유인력이 중력으로 작용하고 있습니다. 중력이 작용한다는 것은 외부에서 힘이 작용한다는 이야기이고, 모니터는 힘을 받아 지구중심방향으로 떨어져야합니다. 그런데, 신기하게도 모니터는 떨어지지지도 않고, 모양이 찌그러지지도 않고 있습니다. 왜냐하면 모니터는 굉장히 견고한 물질로 원자간, 분자간 전기력이 중력에 의한 찌그러뜨림보다 강하기 때문에 형태는 유지됩니다. 그럼 낙하하지 않는 이유도 금방 찾을 수 있습니다. 책상이 모니터를 받치고 있기 때문입니다. 그래서 모니터에 작용하는 힘으로는 중력과 책상이 모니터를 받치는 힘이 존재하죠. 이 두 힘은 평형을 이루고 있기 때문에 모니터는 움직이지 않고 멈춰있습니다. 책상이 모니터를 떠받치는 힘을 수직항력이라고 하며, 중력과 같은 크기의 힘으로 중력과 수직항력은 서로 힘의 평형을 이루고 있습니다. 그래서 모니터에 작용하는 힘이 0이 되어 움직이지 않죠.
여기서 만약 중력이 작용하지 않는다라고 상상해보시면 됩니다. 중력이 없다면 모니터는 애초에 떨어지거나 하지 않습니다. 둥둥 떠있을 수 있죠. 즉, 중력이 작용함으로써 모니터가 낙하하게 되는데, 이것이 작용 반작용입니다. 지구의 중력이 존재하여 모니터가 낙하하게 되기 때문이죠. 작용 반작용은 두개 이상의 물질이 상호작용할 때 필연적으로 나타나죠. 친구와 손바닥 치기를 할 때 서로 손바닥을 치게 되면 동시에 같은 힘이 전달됩니다. 힘이란 것은 언제나 두 물질 이상에서만 나타납니다.
안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.
모니터와 책상 사이에 작용과 반작용의 버칙에 의해서 수직항력과 중력이 서로 상쇄되고 있다고 보시며 됩니다.
항상 가만히 있는건 서로 상쇄되고 있는겁니다.