Re:Re:Re: 물리적인 답변은 아닌...

와.. 먼지 모르지만 대단하네요.. .. 사실..전 고딩때 수업은 정말로 재미 없어서 거의 집어 치우다 시피 했었는데..--; .. "왜" 그런지에 대한 논의는 없고 그냥..이러니깐 이렇게 하라.. 하는식은...저의 사고와 뇌를 좀 먹는 행위일 뿐이였죠.. 전 아직도 뉴턴 1,2,3 법칙이 정확히 무얼 뜻하는지 헷갈리더군요.. ^^; .. 여햐튼 자신이 이해한바를..논리적으로 말하면 잘 되겠죠.. 머.. ^^ --------------------- [원본 메세지] --------------------- 안녕하세요? 좋은 답변 감사합니다. 많은걸 느낄수 있었습니다. 물리쪽에 대한 기본적인 개념정리가 부족한것 같네요. 말씀하신대로 외운걸 섞어서 한 대답같네요. 생각을 별로 해보지도 않고 생각나는데로 한 답이라 너무 부족한점도 많은것 같고. 문제에 필요한 내용을 알기위해서 책을 뒤지다가 다음과 같은 내용을 견했는데, 문제의 상황과 거의 비슷한것 같네요. 이 글에선 어떤부분에 문제가 있는지 알려주시면 고맙겠습니다. 글의 내용상 지구를 완전히 탈출한다는 부분이 있는데 어째서 그런지 아니면 잘못된 내용인지 알려주시면 고맙겠습니다. 아참. 그리고 전 물리학과와는 관계없습니다. 컴퓨터 공학과를 갈 생각이거든요.. ^^; 물론 컴공에서도 물리는 배우긴 하지만.. Newton이 가정한 산꼭대기에서 수평방향으로 초속도 8 km/s으로 발사한 포탄은 원궤도를 따라 운동한다. 그러나 같은 속도로 연직상방으로 발사한다면 어떻게 될까? 포탄은 최고 정점을 도달하였다가 방향을 바꾸어 지구로 떨어질 것이다. 그렇다면 하늘로 던진 돌이 중력에 의해 되돌아 오듯이 "연직상방으로 향한 물체는 다시 떨어져야 한다"는 옛사람들의 말은 사실일 것이다(곧 알게 되겠지만 포탄의 속력이 너무 크지 않은 경우라면 옳다. 오늘날과 같은 우주시대에서는 "연직상방으로 향한 물체는 떨어질 수도 있다"고 말해야 된다. 왜냐하면 포탄이 중력을 이겨내고 지구를 벗어날 수 있는 "임계속력"이 있기 때문이다. 이러한 임계속력을 탈출속력이라고 부르며 방향을 고려하야 탈출속도라고도 한다. 지표면에서의 탈출속력은 11.2km/s이다. 탈출속력보다 큰 속력으로 포탄을 발사하면 포탄은 지구 중력을 벗어나 결코 정지함이 없이 운동할 것이다. 탈출속력의 크기를 에너지 관점에서 구할수 있다. 지구중력에 거슬려 무한대의 거리까지 물체를 얾기는데 필요한 일은 얼마나 될까? 거리가 무한대이므로 PE가 무한대라고 생각할 수도 있다. 그러나 중력은 역자승법칙에 의해 거리에 따라 감소한다. 물체에 작용하는 중력은 지구표면에서만 클 것이다. 예를 들면 로켓을 발사하는데 가해진 일의 대부분은 지구표면 근처에서 사용된다. 1kg을 무한대로 이동시키는데 필요한 PE는 6x10^7 J(6 MJ)이다. 따라서 물체를 지구표면에서 마한대의 거리까지 이동시키려면 적어도 kg당 6 MJ이 필요하다. 여기서 이 값을 계산하지는 않겠으나 전체 질량과는 상관없이 6 MJ의 KE는 11.2km/sml 속력으로 대응한다. 이 값이 바로 지구 표면으로부터 탈출속력이다. 공기저항을 무시하는 경우 물체는 kg당 6 MJ보다 큰 에너지 또는 11.2km/s보다 큰 속력을 준다면 물체는 지구를 이탈하여 결코 되돌아 오니 않는다. 기구중심에서 멀어짐에 따라 퍼텐셜에너지는 증가하고 운동에너지는 감소한다. 속력은 0이 되지는 않으나 계속 감소하다고 마침내 지구중력을 이겨내고 지구를 탈출한다. --------------------- [원본 메세지] --------------------- 과학적인 답변이 아니군요. 울나라 학생들의 전형적인, 외운걸 섞어서 답을 하는 전형적인 답변이 되겠군요. 우선 "지구의 중력을 거슬러 물체를 이동시키는데 필요한 일" 이 문장은 틀렸습니다. 음... 일과 에너지에 대한 개념이 부족합니다. 그리고 이 문장을 적은 이유를 뒷받침하는 논의는 더이상 없어서 또 틀렸습니다 .^^; "중력이 무한한 범위를 가지니까 그 힘은 무한한 것으로 " 이것도 ^^; 힘이 무한한 것은 아니죠... 물론 그런 뜻으로 적은 것은 아니겠지만 명확한 개념이 형성되지는 않았다고 판단되어 집니다. "....리미트를 쓰면 될것같은데.. 하여간 그렇게 계산한 값을 ....있는 탈출속도가 됩니다. " 이게 모죠? 이 문장은 울나라 암기 위주의 교육의 전형적인 산물입니다. 그렇게 할 거면 될 꺼다? 누가 그런 대답을 못하겠습니까? 개념이 별로 없어도 할 수 있는 답변 입니다... 그리고, 아무작에 쓸데 없는 학원 수업에서도 조차 키포인트를 지적하는데... 문제 해결의 포인트가 없군요. 또 그렇게 계산된 속도가 왜 탈출 속도가 되는지에 대한 물리적 해석도 없으니... 계산이야 누구나 하죠... 어려운 문제도 아니니... "....교환(?)이 일어나면서 속력이 계속감소하여 결국 지구를 탈출..." 계속 감속하는데 탈출 할지 안할지에 대한 기준이 될 수 있을 까요? 계속 감속하다가 (-)이 되어 오히려 지구로 낙하 할 수 있는데.. 이 문장에서 계산은 할 줄 알되 물리학도생으로서 자격은 미달임이 나타납니다.(? 물리과로 지망할 예정입니까? --;) 전에 다른 사람이 물리과 면접을 보고 떨어 졌다고 하던데 그 사람 주장은 문제가 그리 어렵지도 않았는데 내가 떨어진 이유를 모르겠다고 하더군요.... "물론 우주에 지구만 존재하는 것도 아니고..." 이 문장을 답변에 넣는다면 교수님들 한숨 쉴지도 모릅니다. 그런 한 것을 묻는 것도 아닌데 괜한 쓸데 없이 답을 한 것이기도 하고, 또한 자기 답에 자신이 없음을 느끼고, 행여나 점수 더 받을 수 있을까하고 좀 아는체하는 것이기 때문에 바로 감점 됩니다. 고딩시험에는 통할지 모르지만(사실 대학 중간기말시험에서도 통해요.. ^^;) 면접에서는... 음... 물리과 심층면접을 준비하는 건 아니겠죠? 만약... 그래도 물리과를 가고 싶다면... 정기 모집을... 혹시 합격한다면... 고딩 수업이나 학원 수업때 배운거 바로 버리고 다시 공부 시작하기를 추천합니다. --------------------- [원본 메세지] --------------------- 생각을 정리해서 저의 답변을 올립니다. 우선 초가속도를 일정 이상으로 해서 던진다면 물체는 지구를 떠나 무한한 운동을 할 것입니다. 이것은 일과 에너지로서 설명할수 있습니다. 지구의 중력을 거슬러 물체를 이동시키는데 필요한 일은 중력에 따라 달라지는데, 중력이 무한한 범위를 가지니까 그 힘은 무한한 것으로 볼수 있지만, 중력은 역자승의 법칙을 따르므로 지구에서 멀어질수록 그 힘이 줄어들게 됩니다. 그렇다면 지구에서 어떤물체를 무한대로 이동시키는데 필요한 일을 계산할수 있습니다. 일정거리를 옮기는데 필요한일을 중력의 감소를 변수로 넣어서 리미트를 쓰면 될것같은데.. 하여간 그렇게 계산한 값을 운동에너지, 위치에너지의 관계를 이용하여 그러한 에너지를 속력으로 바꾸면 지구를 탈출할수 있는 탈출속도가 됩니다. 알고 있는 지식으로는 11.2km/s입니다. 탈출속도로 던져진 물체는 운동에너지와 위치에너지의 교환이 일어나면서 속력이 계속감소하여 결국 지구를 탈출하게 됩니다. 물론 우주에 지구만 존재하는것도 아니고 다른 행성의 만유인력등의 변수를 고려하면 11.2km/s의 속력으로 던져진 물체는 태양계도 벗어날수 없습니다. --------------------- [원본 메세지] --------------------- 심층면접을 준비하고 있는데요. 다음과 같은 문제에 대해서 대충이런식으로 답변을 한다면 옮게 된 것인지 알고 싶습니다. 지구표면에서 일정한 속도로 던져 올린 물체가 다시 지구로 떨어지게 되는것은 지구의 중력으로 인해서다. 지구의 중력이 일정한 힘(9.8N)으로 지구 중심방향으로 작용하기 때문에 처음 가한힘이 중력보다 작게 되면 아래 방향으로 힘을 가속도를 받아 결국 속력의 방향이 변하게 되어 낙하나는 것이다. 만약 지구가 물체에 작용하는 중력보다 큰힘으로 물체를 던지게 되면 즉 지구의 물체에 대한 힘과 물체의 탈출력이 같게 되면 영원히 떨어지는 상태 다시말해 지구괘도를 원운동하게 된다. 이보다 탈출력이 커지게 되면 두 초점을 가지고 운동하는 타원운동을 하게되고, 초속 11.4km의 속도로 올려짐 물체는 지구의 인력을 이기고 지구의 괘도를 탈출하게 된다. --- 질문-- 지구 표면에서 물체를 어떤 초기속도로 쏘아 올렸더니 일정한 높이까지 올라갔다가 지구 표면으로 다시 떨어졌다. 초기속도를 좀 더 크게 하면 더욱 높이 올라갔다가 떨어질 것이다. 이렇게 계속 초기속도를 점점 크게 하여 쏘아 올리면 어떻게 될까? 결국 물체가 지구로 떨어질까? 아니면 물체가 지구에서 계속 멀어져 지구를 떠나버릴 수 있을까? 두가지 결론 중 하나를 선택하여 그 이유를 논리적으로 설명하라.

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물리바다에서 수영을 하자.

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