에스컬레이터에 탄 상태로, 물건을 떨어뜨리면..

Question

움직이는 에스컬레이터 밖으로 물건을 떨어뜨리면 그대로 떨어져서 결국 제가 서있는 자리보다 뒤에 떨어지잖아요?

똑같이 움직이는 에스컬레이터를 탄 상태에서, 이번엔 제 바로 밑에 물건을 떨어뜨리면 왜 그 물건은 제가 서있는 자리보다 뒤가 아닌 제 바로앞에 떨어지는건가요?

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Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

에스컬레이터 위에서 물건을 떨어뜨릴때 상황이 달라지는 이유는 상대속도와 운동 방향 차이 때문입니다.

• 에스컬레이터 밖이나 옆으로 물건을 떨어뜨리면, 물건은 에스컬레이터가 움직이는 방향과 별개로 정지하거나 중력 방향으로 떨어지기 때문에 바닥에 닿은후 움직이는 에스컬레이터보다 뒤에 위치하게 됩니다.

• 반면 에스컬레이터 위에서 바로 아래로 물건을 떨어뜨리면, 물건도 처음에는 에스컬레이터와 동일한 속도로 움직이고 있습니다. 떨어지는 순간에도 지면에 닿을때까지 상대적으로 에스컬레이터 위에 머물게 되어, 물건이 떨어진 위치가 당신이 서있는 자리 바로 앞에 나타납니다.

즉, 물건이 에스컬레이터와 함께 같은 속도로 움직이고 있느냐가 물건이 떨어지는 위치 차이를 만드는 핵심 원리입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

제가 판단하기에는 첫번째 그림은 물리 교과서에서 말하는 것과 다르게 예측하신 것 같습니다.

첫번째 그림에서도, 두번째 그림과 같이, 같은 에스컬레이터에 탑승한 채로 물건을 들고 있다가 떨어뜨렸기 때문에 수평 방향으로

힘이 미쳐서, 물건이 낙하하는 시간만큼 오른쪽으로 이동하게 됩니다.

따라서, 제 생각에는 첫번째 그림에서, 물건을 떨어뜨리고 난 후의 바닥에 닿는 지점은, 훨씬 더 오른쪽이 될 것으로 생각됩니다.

두번째 그림과 같이, 에스컬레이터에서 물건을 떨어뜨리면, 수평 가속도가 가로 방향으로 미치므로, 물건이 낙하하는 시간 동안

오른쪽으로 이동한 지점에 물체가 낙하하는 것은 맞습니다.