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물♡화♡생♡지
 
 
 
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☞ 물리 (비댓 금지) 질문 도르래 문제 한번 봐주세요
수피 추천 0 조회 1,545 07.11.21 14:55 댓글 40
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댓글
  • 07.11.21 16:58

    첫댓글 "마찰이 매우작고".. 이 말이 마찰을 무시한다는거같은데.. 마찰이 무시된다면 86N이 맞을듯 한데요.. 도르레와의 마찰을 무시한다면 A가 등속으로 끌려올라가지않고 가속되면서 끌려올라간다는말인데.. 그러면 B의 도르레를 지지하고있는 두 선에 똑같이 45N이 걸릴듯하네요..

  • 07.11.21 17:58

    제가 쥐어 짠대로 설명을 드리자면...^^;;;B는 등속도로 올라가야 할것 같고...마찰력은 무시하면 안될것 같습니다...그럼...마찰력을 무시했을때는 A에 장력이 45이어야하는데...35이고...마찰력이...각 도르래마다 작용하므로...3번...45-35=3f...즉 f=10/3..즉 효과(??)도 같다고 봐야할듯 해요...가운데 도르래의 왼쪽 장력은 35+10/3...오른쪽 장력은 45-10/3...따라서...35+45=4+w 그래서 w=76ㅋㅋ 잘 쥐어잤죠??^^;;;

  • 07.11.21 21:08

    B가 아니라 A요 ^^ // 오타인듯 ^^

  • 07.11.21 21:13

    B가 정지해있다는 조건으로볼때 움직도르래에 양쪽에 45N이 걸리고 있고 A쪽은 45N에 대해 10N의 초과힘에 의해 상승중입니다. 그러니 B쪽에 걸리는 W는 90N으로 볼때 움직도르래 4N을 빼면 86N이 나오는 것이 아닐까 생각되는데요. 여기서기 마찰력은 매우작다는 조건이 붙었으므로 무시하라는 의미로 사료되네요.

  • 07.11.21 22:12

    76N이 맞습니다. B+4N(도르래)=2T(장력), 줄이 늘어나지 않으면, 가속도가 일정하게 유지되므로.. 45N-T=T-35N.. 그래서 장력은 40N이 되네요. 결국.. B의 무게는 76N 이 되네요.

  • 07.11.22 09:22

    문제의 조건으로 봤을땐 86N이 됩니다. 양쪽 장력이 40N이라면 5N+5N은 어디서 손실이 되는걸까요?? A가 "등속으로" 끌려올라가고, 마찰력이 "존재"한다라는 조건이 붙어야지 76N이 정답이 될수있습니다.

  • 07.11.22 12:39

    76N이 나오는 것 같아요.(등가속시) 처음에 전 문제 접근시 45N의 물체 C가 매달려 있는 등가 상황으로 놓고 풀어보니 A와 C의 가속도는 동일하며 마찰력이 없으므로(모든 연결된 장력은 같고) 나온 결과가 74.7N 이렇게 나오더라구요. 오차의 근원이 질량(관성질량)을 도입한 결과라 생각해서, 다시 뉴턴 방정식을 A물체 바로 위의 줄의 미소부분과 45N이 걸리는 줄의 미소부분의 질량에 대한 식을 세워서 풀면 가속도 동일 질량(미소줄의 질량)동일 해서 76N으로 나옵니다. 참고로 마찰력이 존재한다면, 도르래의 토크운동을 유발시키기 때문에 도르래 좌우에 걸리는 장력이 달라지는 것이겠죠. 이만총총.

  • 07.11.22 13:55

    줄의 질량을 고려한다는 말인가요?? 그럼 줄에도 중력이 존재하니까 훨씬더 복잡해질꺼같은데요;;; 아닌가;;;ㅠ

  • 07.11.22 22:26

    줄의 질량 같은 것은 고려 할필요가 없습니다....문제에 언급이 안되어 있잖아요......76이 맞는거 같아요... 위 상황에서...... B 물체가 가만히 있는 상태에서... 등속으로 A를 움직이는 상황은 안만들어질거 같은 느낌이 드는데요.....문제 조건으로 상황을 만들면...A는 등가속으로 움직일수밖에 없습니다....... 야호 야호 님.....장력이 45N 이면 오른쪽에서는 줄이 오른쪽으로 등속으로 움직이는데....왼쪽 A 쪽은 가속으로 줄이 올라가지요?? 그러면 줄이 중앙에서 쌓이게 될것 같지 않으세요??????????

  • 07.11.23 13:51

    밑에도 리플달아놓았지만,, 줄의장력과 줄을당기는힘이 같다고 그 두힘이 평형이 되는건 아니니까.. 줄이 중앙에서 쌓일 일은 없을꺼같습니다.. ㅡㅡ;; 작용반작용과 힘의평형의 차이 아닐까요,,

  • 07.11.22 23:20

    야호님~ 질량고려를 설정하면 당연히 복잡해지죠. 제가 여기서 굳이 줄의 질량개념을 도입한 것은 가속도를 구하기 위해서랍니다. F=ma이므로 각각(A물체와 등가 C물체)로 풀어보니 오차가 나옵니다. 따라서 두 지점을 줄의 부분으로 한정하면 같은 m을 설정함으로써 같은 질량 효과가 나오는 것이지요. 만트라 님이 제신한 식 '45N-T=T-35N '이 성립하기 위한 전제인 가속도는 동일함을 만족하기 위해서는 줄의 부분으로 한정함을 의미하는 것이구요.줄부분으로 설정해서 풀면 질량의 텀이 약분되어 그냥 없어지거든요. 이만 총총

  • 07.11.23 08:57

    45N-T=T-35N// 전 이문제에서 "45-T" 이 식이 왜나왔는지 모르겠습니다.. ㅡㅡ;;// 그냥 마찰없는 평면에 질량4.5kg인 물체 A에 줄을 연결해놓고 45N으로 당기고있다고 가정해봅시다,, 그러면 A는 10m/s^2의 가속도로 움직이겠죠,, 줄의 장력은?? 45N. (줄의장력과 줄을당기는 힘이 같다고 평형이되는건 아니죠ㅡㅡ) // 또 다른상황을 하나 생각해보면, 책상모서리에 도르레하나 설치해놓고, 책상위에 4.5kg인 물체 A와, 도르레를 늘어트려서 4.5kg인 다른물체 B를 매달아놓는다면?? 장력은??(중력가속도를 10이라 가정했습니다)// 이 두 상황을 헷갈리고들 계신거 같습니다,, 그게아니라면 제가 헷갈리고있는거겠죠,,ㅠㅠ//

  • 07.11.23 10:21

    도르레에 질량이 있는데 관성모멘트는 왜 고려안합니까?

  • 07.11.23 13:31

    반지름이 없는데 어떻게 고려하는지요??? 어떻게 관성모멘트를 구할수 있을까요?? 단지...도르레 무게를 그냥 합쳐서 물체 B를 구하라는 뜻 같습니다.

  • 07.11.23 10:56

    문제의 의도가 중요한듯하네요..76N의 답도 충분히 이해가 갑니다. 여기서 조건으로 A물체가 등속도라는 조건을 제시했다면 76이 맞는데요.. 조건이 아무것도 주어지지 않은 상황이고 등가속도라고 생각할때 86이 맞다고 생각되네요.. 문제가 출제대상이 누구냐에 따라 달라질듯..

  • 07.11.23 13:33

    문제에 말로 안나와 있을뿐이지...조금만 더 생각해보면....A는 등가속도로 움직이는 상황입니다....

  • 07.11.23 13:54

    릴라님// 그러니까 등속도라는 조건이 없으니까.. 등가속도로 생각하면 86N이 맞다고 생각된다.. 이렇게 말씀하셨네요. 릴라님은 위에다가 등가속도로 움직인다고 하셔놓고 76N이 맞는거 같다고 하셨는데 등가속도 상황에서 76N은 어떻게 나온건지 궁금하네요.. ;;

  • 07.11.23 14:24

    다시 생각해보니...86N이 맞는거 같아요...문제에서 줄을 잡아 댕겼다고 하니깐...줄의 장력이 45N 인거 맞고,,,그렇게 전개하면.....86N이 나오네요......만약에.....오른쪽에 잡아 당기지 않고 ..45N 물체를 달아 놓으면....만트라님이 세운 식대로 풀어서 76N이 나오는 듯 보입니다....^^ㅋ

  • 07.11.23 14:31

    A가 가속, 등속 뭐 그런거 안 중요한거 같습니다... 왼쪽 고정도르래에서 걸리는 토크와 오른쪽 고정도르래에 걸리는 토크가 같아야 하죠...왜냐면 B가 정지상태이면서 A가 상승한다고 했으니까요.......(T2-35)R=(45-T1)R 그럼 T1+T2=80입니다....그럼 움직도르레에 걸리는 위쪽방향의 장력의 합이 80이니까...무게는 76이죠....

  • 07.11.23 15:34

    우변을 45-T1 이렇게 두셨는데..오른쪽에서 걸어주는 합력이 45-T1 인 경우는 45N의 물체를 달아 놓았을때인 경우인거 같습니다.....줄을 45N 당겼다고 하기에 줄의 장력이 45N 이어야 할듯 보입니다...그래서 오른쪽의 합력은 45N이라고 생각합니다......토크로 푸셔도 또는 다른 방법으로 어떻게 푸셔도 똑같습니다...그리고 님이 적으신 토크식도 이상합니다..........다만....오른쪽에서 힘을 장력으로 보느냐 안보느냐가 중요한것 같습니다..줄의 장력을 45N으로 보면 86N 이 나옵니다..

  • 07.11.23 17:04

    쌤...토크식이 뭐가 이상하다는 말씀이신지....도르래의 질량을 고려한다는 말 자체가 관성모멘트가 있다는 것이고 도르래가 회전할려면 한 도르래에서 좌우에 걸리는 장력이 달라야 합니다...오른쪽 고정도르래의 우측에 걸리는 장력이 45N이라면 왼쪽에 걸리는 장력은 T1으로 표현해서 토크방정식을 만든겁니다.....R은 도르래의 반지름이구요....논리적으로 큰 모순은 없는데요..ㅜㅜ

  • 07.11.23 19:02

    맞아요 도르래가 회전하려면 장력 차이가 있어야죠.... 그것에 관한 식은 T1R-T2R = X 이런식으로 써야 하는거 아니가요????? 위식을 정리하면 T1R+T2R = 80R 입니다...두개의 장력이 도르래를 같은 방향으로 회전시켜주듯 식이 세워져 있네요....제가 이해를 잘 못해서 그럴 수 있습니다...여튼 제가 보기에는 좀 이상하네요....

  • 07.11.23 19:05

    님의 설명대로 하면....좌변은 오른쪽 장력이 T2 이고.... 우변에서는 오른쪽 장력이 45N 이라는 말인가요?? 그렇게 설명하신거 같은데.....이게 가능한가요??? 제가 잘 이해를 못해서 그렀습니다...제가 이해한게 맞나요? 저 토크식이??

  • 07.11.23 19:14

    병진운동의 관점에서는 움직도르레를 바라보면 T1+T2 = 4+W이죠...근데 토크관점에서 바라보면 크로스곱이니까요....움직도르레에 걸리는 알짜토크는 T1R-T2R이죠.....

  • 07.11.23 20:02

    [왼쪽 고정도르래-->알짜토크=(T2-35)R=(관성모멘트)*각가속도] [오른쪽 고정도르래-->알짜토크=(45-T1)R=(관성모멘트)*각가속도] B의 높이는 일정하고, A는 위로 움직이는 상황이니까...두 도르래의 각가속도는 같아야 합니다.....연립하면 처음식이돼죠...

  • 07.11.23 20:10

    참고로...제가 쌤이 생각하시는걸 제대로 이해하는지는 잘 모르겠지만....고정도르래에 걸리는 장력 T1과 움직도르래에 걸리는 장력 T1의 방향은 서로 반대죠...

  • 07.11.23 19:30

    저 상황에서 "45-T" 라는식을 도입했다는 자체부터가 오류입니다

  • 07.11.23 14:34

    단, 문제조건에서 도르래의 마찰을 무시하라는 말을 줄과 도르래사이의 마찰이 없는 것으로 해석하면 안될거 같습니다....아마도 도르래중앙의 고정 나사와 도르래의 마찰을 무시하라는 것 같아요....분명한건 도르래에 무게가 있다는거죠....그러니까....반드시 토크이야기를 해야할것 같습니다 ^^

  • 07.11.23 14:41

    B의 높이 변화가 없으면서..A가 상승할려면....왼쪽 고정도르래의 각가속도와 오른쪽 고정도르래의 각가속도가 같아야 합니다.

  • 07.11.23 19:30

    껀님이 푸신건 위에 만트라님이 푼것과 마찬가지인데,, 만트라님리플 밑에 제가 적어놓은것 보시면 양쪽의 5N씩은 어떻게 된거냐고 해놨죠.. 이거에대해 껀님은 양쪽 도르레에 토크로 사용되었다 라고 하실수있겠는데.. B와 연결된 도르레에는 토크가 작용하지 않나요?? 양쪽 줄의 장력이 같게되는데?? 도르레의 토크까지 고려한다면 문제에 제시된 조건만으로는 76N이라는 답이 절대로 나올수 없습니다. //최소한 1.도르레와 줄사이의 마찰은 존재한다, 2.물체 A는 가속도 ??로 끌려올라간다 3.도르레3개의 반지름의 비율 이라는 조건이 추가되어야할껍니다.// 그리고 물체 A의 가속도에 따라서 답이 달라집니다.

  • 07.11.23 19:30

    만약에 제가 제시한 3가지 조건이. 마찰이 존재하고, 가속도0(즉,등속도), 도르레의 반지름은 모두 동일. 이라면 정답은 76N일것입니다.

  • 07.11.23 20:04

    헉..... 움직도르래 좌우에 걸리는 장력은 티원, 티투 분명히 다르다고 해놓았는데요....그러니까 분명 움직도르래에도 알짜토크가 걸리고 있습니다.... 님이 보충하신 가정 1은 저도 동의하는데요...출제자의 의도가 위에서 제가 지적한 쪽으로 해석하면 별 무리는 없는것 같습니다.. 3은 저도 모르게 질량이 같고...그림이 같아서 같은 반지름을 갖는 도르래로 가정했습니다.....님의 의견에 동의하지만요...2는 상관없습니다.........그리고 님...아무렴 출제자가 도르래의 질량을 이야기 하면서...토크를 고려 하지 않았다는건 이해할 수 없습니다.

  • 07.11.24 06:50

    등가속도로 끌려올라가면서 도르레의 회전을 고려한다면 질량은 84.54N 이네요 해보삼

  • 07.11.24 06:51

    문제 참 성의없네이거 ㅋ

  • 07.11.24 16:05

    결론은 문제의 오류가 있습니다. 제 생각을 말하자면.. 마찰이 있어서 도르레가 회전운동을 하고, 각각 도르레는 미끄러지지 않고 회전하고 , 중간 도르레는 등속도운동 한다고 가정함. 각각의 도르레에 대한 회전운동 방적을 사용하면 오른쪽은 45-T1=Ia1(각가속도), 중간도르래는 T1-T2(=35)=Ia2(각가속도), 가 됩니다. B물체가 정지해 있으므로 두 도르래의 각가속도의 방향은 크기는 같고 반대 방향힙니다. 즉, a1=-a2 대입해서 풀면 T1=40N, 물체의 무게(W)= T1+T2-4= 71N

  • 07.11.24 15:33

    마찰이 없으면 문제에 모순이 생김습니다. 마찰이 없으면 도르래가 회전하지 않으므로 줄의 장력운 모두가 같고.. 물체B는 정지한 상태로 있는 것이 아니라 가속운동을 하게 됩니다. 각 도르레의 작용하는 힘을 따져 보시면 되겠죠

  • 07.11.26 01:16

    중학생이 푸는 문제를 가지고 다들 대학생의 입장에서 풀려고 하시는군요..항상 문제를 대할 때는 출제자가 누구를 겨냥해서 문제를 만들었고 어느정도 수준에서 다루는 문제인지를 생각하셔야 합니다. 닭잡는데 소잡는 칼을 쓸 필요는 없다는 뜻이지요...이 문제는 운동방정식을 세워서 푸는 수준의 문제조차 아닙니다..회전관성에 토크...각가속도라는 이야기가 나올 필요도 없습니다...출제한 사람의 의도는 2T가 B와 도르래의 무게의 합이라는 걸 이용하라는 것입니다...즉 86이란 거지요...검증차원에서 몇말씀 더 드린다면...B가 움직이지 않았다는 조건을 이용하여... 가운데 도르래를 고정시켜버림으로써 문제가 단순해질 수 있습니다.

  • 07.11.26 01:21

    즉 45라는 힘으로 35를 가속시킨 것 뿐입니다. 에너지의 관점으로 확인해도 마찬가지입니다. 45가 x만큼의 변위를 통해 하게 된 일은 (B의 높이변화가 없고 도르래 마찰이 없으므로 B에게는 어떠한 형태의 에너지도 넘어가지 않으므로) 35의 위치에너지 증가와 35의 운동에너지 증가로 나타나므로 B의 나중속도를 가속도의 항으로 나타내어 가속도를 구하면 예상한대로 45가 35를 가속시킬때의 가속도가 나오게 됩니다. 다들 조금만더 문제를 '깔보시면' 쉽게 답을 얻으실거라 믿습니다.

  • 07.11.26 11:01

    그렇게 생각하니 말되네요 중학생의 수준에서 보라 허허 것참 근데 중학생용인가요 이문제??

  • 07.11.26 23:28

    T-35=ma, F-35=ma F= 45 T= 45 ,,, 2T - 4 - Mg = Ma = 0 Mg= 86

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