뉴턴의 진자운동 문제

[하태범]

1.금속구 1개를 운동시켰을  때 두개의 금속구가 왜  운동하지 않을까?

2. 금속구 2개를 운동시켰을 때 속도가 2배인 1개의 금속구의 운동은 왜 일어나지 않았을까?

지구과학교육과 하태범입니다.

우선 뉴턴의 진자에 관한 문제는 운동량 보존과 역학적 에너지 보존의 법칙에서 기초하여 진자 하나를 낙하시 그 에너지가

위치에너지에서 운동에너지로 변환되어 다른 진자에 운동에너지의 영향을 미치며 총 에너지의 양은 같다는 이론

(즉, Total Energy<TE> = Potential Energy<PE> + Kinetic Energy<KE>)에서 시작됩니다.

첫번째 문제에서 '금속구 1개를 운동시켰을  때 두개의 금속구가 왜  운동하지 않을까?' 에 대하여는

진자하나를 운동시켰을때 위치에너지에서 운동에너지로 변환된 운동량이 1/2mv^2 이므로 금속구 2개를 움직이려면

1/2(2m)v^2으로 총 에너지량이 금속구 1개와 같지 않습니다. 따라서 금속구 하나로는 2개를 움직이지 못합니다.

두번째 문제에서 '금속구 2개를 운동시켰을 때 속도가 2배인 1개의 금속구의 운동은 왜 일어나지 않았을까?'에 대하여서는

금속구 2개의 운동에너지는 1/2(2m)v^2 이므로 1개의 금속구가 2배의 속도로 움직였을때인 1/2m(2v)^2 과 운동량이

같지 않기 때문에 진자는 두배의 속도로 이동할 수 없는 것입니다. 이상입니다.

[산새소리]

태범군! 발표내용 확인함 - 담당교수