원심력과 구심력!! 제대로 알고 갑시다.!

안녕하세요~ 질문과 답변란에 누군가가 원심력과 구심력 차이에 대해 질문하셨길레.. 이곳에다가도 글을 올립니다. 원심력과 구심력!!! 그것이 어떤 차이가 있는가?? 결론부터 이야기 하자면 완전히 다른 힘입니다. 좀 쉽게(?) 설명하기 위해 예를 들어 말씀드리겠습니다. (글이 좀 길지만요.. 논리적으로 따져 가며 읽어보세요.. 그래도 모르겠으면 또 질문 올리세요~) 한 예로 자동차의 원운동에 대해 생각해 볼까요?? 가속도운동을 하지 '않는', '제 3 자'의 입장에서 원운동하는 물체를 보면, 제 3자는 어떤 물체가 원운동 하는 현상을 "진행 방향에 수직인 힘, 즉 '구심력'을 받아서 원운동을 한다" 라고 설명할 것입니다.. 예를 들어, 자동차의 커브길(평탄한) 운동에서는 '바퀴에 미치는 마찰력'이 원운동을 하게하는 힘, 즉 '구심력'이 된다고 말할수 있습니다..즉 "자동차가 구심력이라는 힘을 받아서 원운동 한다"라고 할수 있는 것이지요.. 그러나 여기의 원운동을 설명하는데 있어서 '원심력'이란 말을 들어가지 않습니다... 뒤에 설명하겠지만, 운동하지 않는 제 3 자(이것을 관성계라고 하지요)의 입장에서 자동차의 운동을 설명할때는 원심력이라는 힘은 필요하지 않습니다... 그러나 가속도운동을 하는 사람(비관성계)의 입장에서는 좀 다릅니다.. 실질적으로 자동차가 원운동할때 자동차 안의 사람은 차동차 밖으로 튀어나가지 않습니다... 즉 자동차라는 공간(좌표계)에서 그 사람은 '정지'하고 있는것이라고 할 수 있습니다... 여기서 어떤 물체가 정지하고 있으려면 '그 물체에 미치는 힘(알짜힘)이 0' 이 되어야 합니다.. 그러면 차동차 안의 사람은 어떻게 해서 '자동차 안의 공간'에 대해서 정지(구심력이란 힘을 받고있는데)하고 있는것일까요? 여기서 '원심력'이란 힘이 등장하게 됩니다... 즉 자동차(가속도운동하는) 안에있는 사람의 정지 상태를 설명하기 위해서 가상적인 힘인 '원심력'을 도입하는 것입니다... 결론부터 말하자면 자동차 안의 사람은 구심력=원심력 되는 힘을 받기때문에 '알짜힘 0' 인 상태가 되며, 그렇기 때문에 '자동자안의 공간(좌표계)'에 대해 정지하고 있는 것입니다... 여기서 자동차 안의 사람에게 미치는 구심력은 앉아있는 엉덩이에 미치는 마찰력이 되겠지요? 원심력은 말 그대로 밖으로 튀어져 나갈려는 힘이고요... 일반적으로 가속도 운동을 하지 않는 좌표계를 관성계라고 하고 이 관성계에서는 관성력이라는 힘이 등장하지 않습니다.. (참고로 '원심력'은 원운동하는 물체에 생기는 '관성력'을 말합니다...다시말해 원심력은 관성력의 일종이죠..) 그러나 가속도 운동을 하는 공간(비관성계라고 하지요..)에서는 그 공간 안에서의 운동을 설명하기 위해 가상적인 힘인 '관성력'을 도입하게 됩니다.. 여기서 관성력 F= -ma (m=물체의 질량, a=좌표계의 가속도값, -부호는 방향이 반대라는 의미)라는 식으로 표현되며 좌표계의 가속도 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘이 됩니다. 그러므로 원운동 하는 좌표계에서의 관성력 방향은 좌표계의 가속도운동 방향의 반대인 원 바깥쪽이 되는 것이며 이 힘을 칭해 '원심력'이라고 하는 것입니다. 마지막으로 두가지의 차이점을 말하고 마치겠습니다.. ^^ 관성계 입장에서 물체의 운동을 본 경우는, 물체가 어떤힘을 받아서 그 힘의 방향으로 '운동 방향을 바꾸는 운동'을 말하는 것이고요... 비관성계 입장에서 물체의 운동을 본 경우는, 물체가 그 비관성계 좌표(위에서는 자동차안)에서 '물체의 현상(위에서는 자동차 안에서 정지하고 있는것)'을 설명하는 것입니다.. 설명을 합당하게하기 위해 가상적인 힘인 '관성력'을 도입한 것이고요...(참고로 관성력은 가상적인 힘이기 때문에 작용반작용법칙이 작용하지 않습니다.) 음.. 도움이 되었는지 모르겠네요..^^; 사실 구심력과 원심력에 대해 혼동하고 있는 사람이 많아서 이렇게 글을 써 봤습니다..(사실 저도 많이 혼동했었고요..^^;) 고등학생이 아니라면 내용이 좀 어려울 수도 있는데요.. 그래도 잘 생각해 보세요~~~~ ^_^ 긴글 읽어주셔서 감사합니다.. 그럼 이만..... Bye~~ ^o^"