힘은 충격 순간에만 작용하는건가요?

Question

뉴턴 운동법칙에 의하면

알짜힘이 0이 아닌 경우 가속도운동을 한다고 합니다

그런데 예를 들어 제가 공을 발로 찬 순간에

분명히 공에 힘이 가해집니다

그리고 나서 공이 제 발을 떠난 순간 이후로는

제가 공을 찼을 때의 힘은 더 이상 작용하지 않는다고 보아야 할까요?

왜냐하면 제가 공을 찼을 때 가해진 힘이

제 발을 떠난 이후로도 계속 공에 작용한다면

알짜힘이 0이 아니므로 공은 가속운동을 해야 할 것 같아서요

(마찰력 등의 외력은 고려하지 않고 순수히 제가 공에 가한 힘만 생각해 봤을때요)

궁금합니다

Answer 1

안녕하세요.

질문한 내용은 뉴턴의 운동 제 2법칙(F = ma)과 관련이 깊습니다. 공을 발로 찼을 때, 발이 공에 닿아있는 순간에만 힘이 가해지며, 발이 공에서 떨어진 이후에는 그 힘이 더 이상 공에 작용하지 않습니다. 즉, 힘은 물체가 직접 접촉하여 영향을 미치는 동안에만 작용하며, 발이 공을 떠난 이후에는 가속도를 발생시키는 외부 힘이 없으므로 공에 대한 순수한 외력이 0이 됩니다.
발이 공을 차는 순간에 가해진 힘은 공에 일정한 속도의 변화(가속도)를 유발하고, 이로 인해 공은 일정한 속도로 날아가게 됩니다. 발이 공에 닿아 있을 때 힘이 공에 순간적인 충격을 주어 운동량을 변화시키며, 발이 공에서 떨어진 후에는 힘이 더 이상 작용핮 ㅣ않으므로 공은 등속 직선 운동을 하게 됩니다.
즉, 힘은 충격이 발생한 순간에만 작용하고, 그 이후에 더 이상 물체에 영향을 미치지 않습니다. 공이 발에서 떨어진 이후의 운동은 뉴턴의 제 1법칙에 따라 관성에 의해 등속 운동을 하게 되며, 이는 공이 계속해서 가속 운동을 하지 않는 이유입니다.