직선보다 곡선에서 속도가 더 느린건 무슨 원리인가요?

Question

같은 속도로 직선을 달리는 거보다 곡선으로 달리게되면 속도가 더 느려진다고 하는데 어떤 거에 영향을 받아서 그러는건지 궁금합니다.

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.직선과 곡선의 차이점은 방향의 변화입니다. 곡선에서는 방향이 계속해서 변하기 때문에 속도를 일정하게 유지하기 위해서는 곡선에서는 방향 변화에 따른 중심력을 균형적으로 작용시켜야 합니다. 이 중심력은 반드시 움직이는 물체의 진행 방향과 수직으로 작용하며, 물체가 곡선을 따라 이동할 때 중심력이 작용하여 물체의 이동 경로를 바로잡으려고 시도합니다.따라서, 곡선에서 속도가 느린 것은 중심력 때문입니다. 직선에서는 중심력이 작용하지 않기 때문에 물체는 계속해서 일정한 속도로 이동할 수 있습니다. 그러나 곡선에서는 중심력이 작용하여 이동 경로를 바로잡으려고 시도하기 때문에, 속도가 줄어들 수밖에 없습니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.이는 힘 역학적인 측면에서 접근하고 해석하면 간단합니다. 수학의 벡터 관점에서 봤을 때는 직선에서는 발생하지 않는 힘이 즉 곡선에서는 횡력이 작용하기(다른 방향으로) 때문에 전체 힘이 분산이 됩니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.직선과 곡선의 경우, 운동 방향이 다르기 때문에 속도의 차이가 발생할 수 있습니다.직선 운동에서는 운동 방향이 변하지 않으므로 속도 변화가 없지만, 곡선 운동에서는 방향이 변하기 때문에 속도 변화가 발생합니다. 이 때, 속도 변화의 원인은 물체에 작용하는 힘입니다. 곡선 운동에서 물체는 가속도를 가지며, 이 가속도가 물체의 속도 변화에 영향을 미치게 됩니다.또한, 곡선의 경우 곡률이 커질수록 속도가 감소하는 경향이 있습니다. 곡률이 크면 물체는 더 급격한 방향 변화를 경험하므로, 이로 인해 속도가 감소합니다.따라서, 직선보다 곡선에서 속도가 더 느린 이유는 물체의 방향 변화와 곡률의 영향으로 인한 것입니다.

쾌활한다슬기216 · Answer

직선과 곡선에서 속도가 다르게 나타나는 이유는 주로 단면적과 표면마찰력 때문입니다.첫째로, 곡선상에서 이동하는 물체는 곡선의 곡률 때문에 변화하는 방향성과 크기의 힘에 영향을 받습니다. 이것은 이동하는 물체가 방향을 바꾸거나 곡선을 따라 움직이는 데 에너지가 필요하기 때문에, 이동하는 물체의 속도가 감소합니다.둘째로, 곡선의 경우, 단면적이 작아지는 경향이 있습니다. 이는 곡선의 곡률이 증가함에 따라 더욱 뚜렷해집니다. 따라서 이동하는 물체는 작은 단면적을 통과하기 위해서는 고속으로 이동하는 것보다는 속도를 줄이는 것이 더 효율적입니다.마지막으로, 표면마찰력은 물체가 표면과 접촉할 때 발생하는 마찰력입니다. 곡선의 경우, 물체가 표면과 접촉하는 지점이 많아지기 때문에 표면마찰력이 증가합니다. 이는 물체의 속도를 감소시키는 역할을 합니다.따라서, 직선과 곡선에서의 이동속도는 이동경로의 모양, 단면적, 그리고 표면마찰력 등의 다양한 요소들에 영향을 받게 됩니다.

방구석백수 · Answer

안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.직선보다 곡선에서 속도가 느린 이유는 물체가 곡선 경로를 따라 계속 움직이도록 하는 데 필요한 구심력 때문입니다. 물체가 원형 경로를 따라 이동할 때 원의 중심을 향하는 구심력을 받습니다. 이 힘은 물체의 속도 벡터의 방향을 변경하고 곡선 경로를 따라 계속 움직이도록 하는 역할을 합니다.필요한 구심력의 크기는 물체의 속도에 직접 비례하고 물체의 속도에 반비례합니다. 곡선의 반경. 이는 물체의 속도가 증가하거나 곡선의 반경이 감소함에 따라 경로를 따라 계속 이동하는 데 필요한 구심력이 증가함을 의미합니다.따라서 차량이나 물체가 곡선을 따라 주행할 때 , 곡선 경로를 따라 동작을 유지하려면 더 큰 구심력을 생성해야 합니다. 이렇게 하려면 속도를 줄여야 합니다. 이렇게 하면 구심력과 반대 방향으로 작용하는 원심력이 줄어들어 물체가 미끄러지거나 통제력을 잃지 않고 곡선에 머물 수 있습니다.요약하면, 경로의 곡률은 물체가 곡선 경로를 따라 모션을 유지하기 위해 구심력을 생성해야 하며 이 힘은 속도 또는 경로의 곡률이 증가함에 따라 증가합니다. 따라서 개체가 곡선을 따라 동작을 유지하려면 속도를 줄여야 합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

은 속도로 직선을 달리는 것과 곡선을 달리는 것 사이에서 속도가 느려지는 것은, 운동 상태를 변화시키는 가속도 때문입니다. 운동 상태를 변화시키는 가속도는 방향 변화에 따라 발생합니다. 곡선을 따라 달릴 때, 우리는 방향을 계속해서 바꾸면서 움직입니다. 이것은 곧 가속도의 발생을 의미하며, 가속도는 속도를 변경시키는 데 필요한 힘의 크기를 결정합니다.따라서, 곡선을 따라 이동할 때, 가속도가 발생하여 속도가 감소합니다. 이 때, 속도의 감소량은 곡선의 반지름에 비례하며, 곡률이 더 높을수록 속도의 감소량이 더 큽니다. 이는 차량, 자전거 등의 운송 수단에서 적용됩니다. 곡선의 반지름이 작을수록, 운송 수단의 속도를 유지하기 위해 더 많은 힘이 필요하며, 따라서 운송 수단의 연료 소비량이 늘어납니다.이와 같이, 가속도는 운동 상태를 변화시키는데 필요한 힘의 크기를 결정하기 때문에, 곡선을 따라 움직일 때 속도가 감소하는 것입니다.

쌈박한오릭스46 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 직선으로 달리면 앞으로만 달리는 힘만 있으면 되는데요. 곡선으로 달리면 원심력에 의해 밖으로 가려는 힘과 앞으로 가려는 힘이 분산되어서 직선으로 달리는 것보다 느리게 가게 됩니다.

부유한개84 · Answer

안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.커브에서 달릴 때 주자의 속도를 늦출 수 있는 몇 가지 요인이 작용합니다. 첫째, 커브에서 발생하는 원심으로 인해 몸이 회전의 중심에서 멀어지게 됩니다. 이 힘에 대응하기 위해 러너는 균형을 유지하고 커브를 유지하기 위해 더 많은 에너지를 사용해야 합니다. 이로 인해 전방 추진력이 손실됩니다. 둘째, 지면 반발력도 곡선의 영향을 받습니다. 주자가 회전함에 따라 힘은 더 이상 신체 바로 아래에 있지 않아 추진력이 감소합니다. 러너는 방향을 유지하기 위해 힘을 옆으로 돌려야 하므로 전진 추진력이 감소합니다. 마지막으로 몸의 각도와 커브하는 동안 취하는 걸음도 달리기 속도에 영향을 미칠 수 있습니다. 곡선으로 달릴 때 안쪽 다리는 바깥쪽 다리보다 보폭이 짧아 보폭 차이가 발생합니다. 이러한 불균형은 러너의 속도를 감소시켜 속도를 늦출 수 있습니다.

머쓱한호박벌232 · Answer

안녕하세요. 천재우 과학전문가입니다.직선인 경우는 벡터적으로 한쪽 방향으로 즉 앞으로만 힘이 작용하는데 곡선인 경우는 힘이 앞과 옆 으로 분산되어 벡터의 합이 줄어들기 때문이라 생각합니다.

물리

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직선보다 곡선에서 속도가 더 느린건 무슨 원리인가요?