칼 끝에 빵을 끼우고 칼 손잡이를치면
빵이 손잡이를 향하여 위로 올라오던데 무엇 때문인가요?? 이와 비슷한 사례로 흙이 가득 묻은 테니스 채를 공으로 치면 흙은 가만히 있고 테니스 채는 밑으로 가는 현상이 있어요 무슨 원리인지 귱금해요
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.
문의하신 내용은 뉴턴의 운동 법칙 중 제1법칙인 관성의 법칙에 해당합니다.
모든 물체는 외력이 작용하지 않는 한 처음의 운동 상태를 유지한다는 것이 관성의 법칙입니다.
관성의 법칙에 따라 정지해 있던 물체는 정지 상태를 유지하고, 운동하는 물체는 운동상태(속력과 방향)를 유지해야 하므로 등속직선운동을 하게 됩니다.
우리가 옷에 묻은 먼지를 떨 때 옷을 들어 올렸다가 아래로 빠르게 내려치거나, 아니면 옷을 들고 방망이 같은 것으로 옷을 칩니다. 옷을 올리는 동안 옷에 묻은 먼지도 함께 올라가다가 옷만 빨리 내리므로 먼지는 올라가던 상태를 유지하므로 옷으로부터 떨어져 나가게 됩니다.
관성의 법칙은 일상생활 중 버스나 지하철을 탈 때도 경험합니다. 차량이 갑자기 출발하면 정지해 있던 몸은 그대로 있으나 차량에 붙어 있는 발을 차량과 함께 앞으로 움직이므로 몸은 상대적으로 뒤로 밀리는 것이 되고, 달리던 차량이 갑자기 멈추는 경우에는 반대로 앞으로 이동하게 됩니다.
축구 선수가 드리블을 하다가 태클에 걸리면 몸은 앞으로 이동하던 속력을 유지하지만 발은 태클에 걸려 멈추게 되므로 앞으로 넘어집니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다.
이러한 현상은 '관성의 법칙' 때문에 발생합니다. 관성의 법칙은 물체는 자신의 상태를 유지하려는 성질을 가지고 있다는 뉴턴의 제1법칙을 의미합니다. 즉, 물체는 힘을 받지 않는 한 그대로 가만히 있거나, 일정한 속도로 직진하려는 성질을 가지고 있습니다.
1) 칼 끝에 빵을 끼운 경우: 칼을 치면 칼은 움직이지만, 빵은 원래 위치에 머무르려는 관성을 가지고 있습니다. 그 결과, 칼이 움직이면 상대적으로 빵은 칼 손잡이 쪽으로 움직인 것처럼 보이게 됩니다.
2) 흙이 가득 묻은 테니스 채를 공으로 친 경우: 테니스 채를 공으로 치면, 채는 움직이지만 흙은 원래 위치에 머무르려는 관성을 가지고 있습니다. 그 결과, 채가 움직이면 상대적으로 흙은 가만히 있는 것처럼 보이게 됩니다.
이러한 현상은 일상 생활에서도 쉽게 관찰할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차가 급정거할 때 승객이 앞으로 나아가는 것도 관성 때문입니다. 자동차가 멈추면 승객은 원래의 속도를 유지하려는 관성 때문에 앞으로 나아가게 됩니다. 이와 같이, 관성의 법칙은 우리 주변에서 일어나는 많은 현상을 설명하는 데 사용됩니다.