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물♡화♡생♡지
 
 
 
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☞ 물리 (비댓 금지) Re:굴러 내려가는 공의 운동...
카르마 추천 0 조회 2,681 05.09.08 20:53 댓글 25
게시글 본문내용
 
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댓글
  • 작성자 05.09.12 07:53

    첫댓글 흐음...아직까지 답변이 올라오지 않고 있군요....아직까지 보지 못하신 건가요? 아니면 답변하기 힘든 질문인가요? 아무도 무지개사냥님을 대신해서 답변해주실 분 안계십니까? 이대로 그냥 논의를 접어야 하나요?

  • 05.09.12 12:19

    음...마찰력이 지면과 물체의 전기적인 현상에 의한 것이라거나, 지면의 거칠기 등에 의해 생긴다고 저도 알고 있습니다. 아직까지 명확하게 이야기 하기 어려운 부분도 있고요. 하지만 구름 마찰력이 왜 생기는가에 대해서는 의견이 차이가 생기는 군요.

  • 05.09.12 12:27

    그럼 카르만님게서는 구름 마찰력 또한 이러한 현상중에 하나에 의해서 생긴다고 생각하신거지요? 그럼 강체이건 강체가 아니건 상관이 없다는 겁니까? 제가 이야기 하는건 강체와 강체가 아닌 경우에는 다르게 생각을 해야 한다는 겁니다.

  • 05.09.12 12:31

    강체가 아닌 경우는 찌그러지는 현상이 생기고 그 찌그러짐으로 인해 구름 마찰력이 발생한다는 겁니다. 그리고 그 설명을 위해 웅덩이라는 표현을 빌었던 것이고요. 동전의 주변을 스펀지등으로 변형시켜서(물론 표면에는 동일하게 테이프로 감아야 겠죠) 한번 굴려 보세요. 차이를 느끼실 겁니다.

  • 05.09.12 12:32

    자동차 같은 경우 일반적으로 공기압을 유지하는 이유는 안전과 연비때문입니다. 공기압이 너무 높으면 위험하고, 너무 낮으면 연비가 잘 나오지 않죠.

  • 05.09.12 12:47

    논의를 더 하고 싶으시군요...^^ 그럼 저도 짧은 지식이나마 보태보도록 하겠습니다. 솔직히 저의 생각의 구름마찰력이 물체의 변형에 의한 문제는 아니라고 생각합니다. 앞에서 말한 것처럼 붙음-떨어짐 의 관계에서 구름마찰력이 작용한다고 생각합니다. 찌그러짐으로 설명하기엔 조금 석연치 않은 부분이 있군요..

  • 05.09.12 12:53

    이상적인 용수철 진동자를 생각해보면..용수철은 진동하는 과정에서 계속해서 형체를 변형시키고 있습니다. 이때의 운동에서 공기의 저항은 고려하지만..용수철의 변형에 의한 에너지 손실은 글쎄요...웅덩이라 표현 무지 흥미롭습니다. 그러나 물체의 변형으로 마찰력은 논하기엔 조금..^^;;..

  • 05.09.12 12:54

    물체의 변형으로 구름마찰력을 논한다면...변형이 잘되는 표면이 매끄러운 스펀지를 굴리는 것과 변형은 되지 않지만 표면이 끈적한 물체가 미끄럼 없이 구른다고 합시다...스펀지가 더 안굴러가야 하지 않을까요??그러나 실체로 표면이 끈적한 물체가 잘 안굴러감니다..바닥과 붙기 때문이죠..

  • 05.09.12 12:53

    그러기에 구름마찰력은 물체의 변형보다는 표면의 상태를 더 고려해야 되지 않을까 싶네요.. 계속되는 님들의 조언 부탁드립니다...

  • 05.09.12 12:56

    이카루스님, 표현이 다르군요. 마찰을 이야기 하면서 하나는 끈적한 곳에 하나는 미끄러운곳에 놓으면 안되죠. 접촉면과 지면의 같은 상태에서 물체의 변형이 있는것과 없는것을 생각하는 겁니다.

  • 05.09.12 13:00

    당구공을 굴리는데 하나는 대리석위에 천을 깔고 굴리고, 하나는 천만 여러겹 겹쳐진 곳에서 깔고 굴릴때 어떻게 되느냐? 하는것과 관련이 된다는 겁니다.

  • 05.09.12 13:06

    제가 답변이 좀 늦은 이유는 좀더 신중해야 겠구나 하는 생각 때문이었습니다. 책도 좀 찾아보고 하려고... 할리데이도, 벤슨도, 일반역학도 이런 이야기를 자세하게 다루지 않더군요. 혹시 해서 찾아본 파이만의 물리학 강의록에도 없더군요. 마찰력을 자세하게 다룬 책이 있다는 이야기를 들었습니다.

  • 05.09.12 15:21

    무지개 사냥님 말씀하시는 것 충분히 이해가 됩니다...제가 그런 극단적인 실험을 생각한 것은 단지 구름마찰력이 물체의 변형보다는 표면적에 따른 영향이 아닐까 싶어서 말씀드린 것입니다...오해 없으시길..^^..님이 생각하신 당구공문제 보닌 그런것 같군요..study님의 토크 얘기 또한 잘 이해가 됩니다...

  • 05.09.12 15:23

    그런데..부족한 점이 많아서 그런지 구름마찰력이 표면에서의 붙음-떨어짐에 의한 것이라는 사고를 아직 버릴수 없군요ㅠㅠ..하여튼 무지개 사냥님 많은 것 조사하신 것 같아요..훌륭하십니다...제가 아직 많이 부족하네요..저도 다시 공부해 보겠습니다.

  • 작성자 05.09.12 16:19

    모든 분들께 정말 감사의 말씀을 드립니다. 나름대로 결론에 도달하게 되었습니다...물체가 굴러가는 과정에서 접촉하는 두 물체 즉 굴러가는 물체와 바닥면이 변형을 하는 실제 경우에 있어서 '물체의 속력 감소'.. 정확하게 말하면 '에너지 손실'을 야기하게 되는 메커니즘이 두가지가 있다는 결론에 도달했습니다.

  • 작성자 05.09.12 16:23

    그 첫번째가 바로 붙음-떨어짐 현상에 의한 방해 토크가 접촉면적의 증가(토크 팔길이의 증가)로 인해 커지며 지속적인 떨어짐 과정에 의해 에너지가 손실된다는 것이고...두번째가 바로 바닥면의 탄소성변형과정에서 손실되는 에너지입니다. 바닥면이 움푹 파이는 경우가 되겠죠...이게 바로 무지개사냥님의 웅덩이 비유.

  • 작성자 05.09.12 16:42

    바퀴는 바닥면을 패이게 하며 패인 웅덩이에 박힌 바퀴는 진행방향의 곡면을 따라 올라가려 하고 이때 곡면을 누르는 힘은 곡면의 마찰에 의해 미끄러짐없이 연속적으로 바닥면에 전달되고, 바닥면은 계속적으로 패이게 됩니다 즉 바퀴는 마찰때문에 계속 앞으로 나아가며 바닥은 계속 변형을 하게 됩니다..

  • 작성자 05.09.12 16:37

    바닥면의 변형은 완전탄성변형이 아니기 때문에 바퀴가 지나간 다음에도 탄성회복량이 100%가 아니게 됩니다. 즉 영구변형(소성변형)이 있다는 것이고 이 말은 곧 에너지 손실이 발생한다는 말이 됩니다. 바닥면의 온도증가 등으로 말이죠..

  • 작성자 05.09.12 16:37

    제가 바닥면의 변형만을 예로 들었지만 굴러가는 물체의 변형 역시 같은 방식으로 설명할 수 있겠지요..바퀴 자체의 변형도 역시 완전탄성변형이 아닐테니깐요.

  • 작성자 05.09.12 16:35

    즉...제가 설명해드렸던 '붙음-떨어짐 현상'이란 표면 상호간의 전자기적 현상에 대한 것이었고 무지개사냥님이 설명해주신 것은 접촉물체 간의 변형에 의해 손실되는 에너지를 설명해 주신 게 되겠지요..

  • 작성자 05.09.12 16:45

    웅덩이 비유는 엄밀히 말해 마찰현상이 아니라 구름과정에서의 속력감소(에너지손실)를 야기하는 또하나의 메커니즘이 아닌가 조심스럽게 결론내려 봅니다. 물론 바닥면이 계속 변형할 수 있다는 것도 접촉면의 '마찰'때문이겠지요...어쨋든 제 나름대로 만족할만한 결과에 도달한 것 같아 홀가분 합니다. 감사드립니다.

  • 05.09.12 18:57

    네이트탓컴에서 검색해보니.. 좋은 글이 있네요... 참고하세요....^^ http://www.gpgstudy.com/forum/viewtopic.php?p=29348

  • 05.09.14 13:52

    study님이 자세하게 설명을 하셨군요. Maxwell님이 추천하신 곳에도 가봤는데 자세하게 설명이 되어 있었습니다. 마찰력은 원인을 전기적은 현상으로 많이 설명하고 "붙음 떨어짐"으로 설명하신것도 다 이해합니다. 하지만 전 구름 마찰력은 좀 다름을 이야기 한것입니다.

  • 05.09.14 16:00

    다들 어느 정도 의견의 차이를 좁히게 되어서 다행입니다. 저도 좀더 많은 생각을 할 수 있는 유익한 기회였던것 같습니다.

  • 05.09.14 18:12

    도움이 되었다니.. 다행입니다....^^

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