<div><p>1. 답변 달아주신 분께 감사의 댓글은 필수!</p>
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<p>------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------</p>
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<p> </p></div><p> </p><p style="text-align: center;"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/2708B33E5403487807" class="txc-image" width="420" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" data-filename="기조력.jpg" exif="{}" actualwidth="420" id="A_2708B33E54034878077C93"/></p><p style="text-align: center;"> </p><p style="text-align: center;"> </p><p style="text-align: left;">기조력의 근본적인 원인은 차등 중력이지만 이것에 원심력을 추가해서 설명하곤 하잖아요.</p><p style="text-align: left;"> </p><p style="text-align: left;">그런데 공통질량중심을 중심으로 하는 원심력이 왜 어디에서나 방향과 크기가 같은지 모르겠습니다.</p><p> </p><p>원심력은 mw^2r=(mv^2)/r 이잖아요. 질량은 같다고 치면 남는건 w^2r=(v^2)/r 이구요.</p><p> </p><p>공통질량중심을 중심으로 공전하는 속도가 일정하다고 하면 w가 일정해지니까 거리가 멀수록 원심력도 더 커져야 하는 것 아닌가요?</p><p> </p><p>지구가 자전하는 것과 공통질량중심을 중심으로 공전하는 것은 서로 다른 것이라고 하는 글도 봤는데 이해가 안 되네요.</p><p> </p><p>설명 부탁드립니다..</p>
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첫댓글물은 지구에 타고 있어서 그래요... 버스를 생각해 보시면.. 버스 왼편에 앉은 사람과 오른편에 앉은 사람이 다른 방향으로 원심력을 받지는 않잖아요...? 좌회전 하면 다같이 오른쪽으로 쏠리죠. 같은 원리로 지구를 타고 있는 물은 모두 지구 공전 구심력의 반대 방향으로 힘을 받게 됩니다. 즉, 위 그림과 같은 상황에서는 지구를 타고 있는 모든 dm들은 좌측으로 원심력을 받게 됩니다.
"공통질량중심을 중심으로 공전하는 속도가 일정하다고 하면 w가 일정해지니까 거리가 멀수록 원심력도 더 커져야 하는 것 아닌가요?" 라고 물으셨는데, 이건 지구 중심과 지구에 붙어 있는 물체가 따로 움직일 때 성립하는 것이구요, 바닷물은 지구에 붙어서 지구와 함께 돌기 때문에 같은 원심력을 느끼는거죠...
@Gaur이 경우가 지구가 공통 무게중심 G에 대해 공전하고 있는 케이스죠~ 이때 지구에 붙어 있는 물체는 모두 어디에 있든지 지구가 느끼는 구심력의 반대방향으로 힘을 받게 됩니다. 사실, 지구가 어떻게 움직이건 그냥 버스 타고 있다고 생각하시면 편할 것 같아요... 원심력이란 실제로 존재하는 힘이 아니죠? 뭔가를 타고 있을 때 그 가속의 반대 방향으로 느끼게 되는 가짜 힘입니다. 지구는 달과의 만유인력을 구심력삼아 돌기 때문에 지구에 타고 있는 것들이 구심력 반대방향으로 쏠리는 힘을 공통으로 받습니다. 이런 운동 맞죠? http://en.wikipedia.org/wiki/Barycentric_coordinates_(astronomy)#mediaviewer/File:Orbit3.gif
@Gaur위 본문의 지구-달계의 그림의 실제 운동은 본 댓글의 그림과 같습니다.(윗윗댓글에 제가 넣어놓은 링크와 같습니다.) http://en.wikipedia.org/wiki/Barycentric_coordinates_(astronomy) 이 링크에 가 보시면, 중간쯤에 animation이라는 챕터가 있는데, 여기 다양한 2체운동이 묘사 되어 있는데요, 이중 지구-달계의 이미지 입니다. 지구의 구심력은 '지구'의 '지구-달계의 CM'에 대한 공전구심력을 말하는 것이고, 따라서 지구를 타고 있는 물체들은 구심력의 반대방향, 즉 달의 반대방향으로 모두 같은 원심력을 받게 됩니다....
@VYCanMaj 제가 애니메이션을 캡쳐해서 만들어 봤는데요. 첨부한 사진의 파란색 점이 5번째 댓글 사진에서 A입니다. 첨부한 사진의 아래에 있는 사진은 위 4장의 사진에 있는 파란색 점을 한 사진에 합쳐놓은거구요. 첨부된 사진을 보면 5번째 댓글에 있는 사진에서 왼쪽 그림처럼 움직이는게 아닌가요? 5번째 댓글의 사진에서 오른쪽 그림은 지구의 자전까지 고려한 그림으로 생각되는데.. 아닌가요?
@Gaur아. 그림을 이제 어느정도 이해했어요. 죄송합니다 ㅠ.ㅠ 아까 저 위 댓글에 올리신 그림을 이해를 못해서 ㅠ.ㅠ;; 지구 상의 특정 지점의 운동을 고려해야 하느냐 하는 문제로 일단 받아 들이겠습니다. 일단, 조석간만이 하루에 두번씩 일어나는 이유는 달방향을 기준으로 양쪽으로 같은 양의 물이 불기 때문이죠. 그 속에서 지구가 자전을 해서 돌기 때문에 대부분의 지역이 하루 두번 밀물을 경험하잖아요..? 이것이 자전과 조석현상의 원리가 무관한 증거라고 볼 수 있습니다. 즉, 자전을 하건 안하건 물은 달쪽과 그 반대쪽으로 불어 있는거잖아요..?
@VYCanMaj윗윗 댓글에 그려주신 3개짜리 그림과 다섯번째 댓글의 왼쪽 그림에서도 원심력의 방향을 얘기할 수 있는데, A점, B점이 O점과 마찬가지의 원운동을 하고 있으니 그 점에 붙어있는 무언가(아마도 dm의 질량을 가지는 바닷물)도 구심력의 반대방향으로 원심력을 받고 있겠죠. 이 dm은 일단 지구 자전과는 무관해요. 그냥 지구 표면에 떠있는 물이니까 말이죠. 아예 지구표면을 완전 구형으로 밀어버리고 그 위에 바닷물을 씌운 모델은 어떨까요? 이경우 지구 자전과 바닷물의 원심력은 상관이 없겠죠. 하지만 바닷물은 여전히 달과 그 반대쪽으로 불게되죠(물론 실제 지구는 육지가 자전하며 바닷물을 밀고 있지만, 역시 원심력과는 무관할겁니다)
첫댓글 물은 지구에 타고 있어서 그래요... 버스를 생각해 보시면.. 버스 왼편에 앉은 사람과 오른편에 앉은 사람이 다른 방향으로 원심력을 받지는 않잖아요...? 좌회전 하면 다같이 오른쪽으로 쏠리죠.
같은 원리로 지구를 타고 있는 물은 모두 지구 공전 구심력의 반대 방향으로 힘을 받게 됩니다. 즉, 위 그림과 같은 상황에서는 지구를 타고 있는 모든 dm들은 좌측으로 원심력을 받게 됩니다.
"공통질량중심을 중심으로 공전하는 속도가 일정하다고 하면 w가 일정해지니까 거리가 멀수록 원심력도 더 커져야 하는 것 아닌가요?" 라고 물으셨는데, 이건 지구 중심과 지구에 붙어 있는 물체가 따로 움직일 때 성립하는 것이구요, 바닷물은 지구에 붙어서 지구와 함께 돌기 때문에 같은 원심력을 느끼는거죠...
@VYCanMaj 아.. 느낌이 올 것 같은데... 한 가지만 더 질문할게요.. 첨부한 그림과 같이 운동하면 제가 말한 것처럼 위치에 따라서 원심력의 크기가 달라지는건가요?
@Gaur 이 경우가 지구가 공통 무게중심 G에 대해 공전하고 있는 케이스죠~ 이때 지구에 붙어 있는 물체는 모두 어디에 있든지 지구가 느끼는 구심력의 반대방향으로 힘을 받게 됩니다. 사실, 지구가 어떻게 움직이건 그냥 버스 타고 있다고 생각하시면 편할 것 같아요... 원심력이란 실제로 존재하는 힘이 아니죠? 뭔가를 타고 있을 때 그 가속의 반대 방향으로 느끼게 되는 가짜 힘입니다. 지구는 달과의 만유인력을 구심력삼아 돌기 때문에 지구에 타고 있는 것들이 구심력 반대방향으로 쏠리는 힘을 공통으로 받습니다. 이런 운동 맞죠? http://en.wikipedia.org/wiki/Barycentric_coordinates_(astronomy)#mediaviewer/File:Orbit3.gif
@VYCanMaj 본문의 사진과 위 댓글의 사진은 서로 다른 운동 아닌가요? 첨부한 사진의 왼쪽이 본문의 운동이고 오른쪽이 댓글의 운동 아닌가요? (첨부한 사진의 얇은 선이 운동 궤도입니다.)
@Gaur 위 본문의 지구-달계의 그림의 실제 운동은 본 댓글의 그림과 같습니다.(윗윗댓글에 제가 넣어놓은 링크와 같습니다.) http://en.wikipedia.org/wiki/Barycentric_coordinates_(astronomy) 이 링크에 가 보시면, 중간쯤에 animation이라는 챕터가 있는데, 여기 다양한 2체운동이 묘사 되어 있는데요, 이중 지구-달계의 이미지 입니다. 지구의 구심력은 '지구'의 '지구-달계의 CM'에 대한 공전구심력을 말하는 것이고, 따라서 지구를 타고 있는 물체들은 구심력의 반대방향, 즉 달의 반대방향으로 모두 같은 원심력을 받게 됩니다....
@VYCanMaj 실제로 지구의 태양에 대한 공전은 사실이 아니고, 지구-달계의 CM이 태양을 공전합니다. 그래서 엄밀히 말하면 지구도 지구 공전 궤도에 대해 스프링 같은 모양을 그리면서 돌게 되졍... 달이 이렇게 돌듯... 지구도....
@VYCanMaj 제가 애니메이션을 캡쳐해서 만들어 봤는데요. 첨부한 사진의 파란색 점이 5번째 댓글 사진에서 A입니다. 첨부한 사진의 아래에 있는 사진은 위 4장의 사진에 있는 파란색 점을 한 사진에 합쳐놓은거구요. 첨부된 사진을 보면 5번째 댓글에 있는 사진에서 왼쪽 그림처럼 움직이는게 아닌가요? 5번째 댓글의 사진에서 오른쪽 그림은 지구의 자전까지 고려한 그림으로 생각되는데.. 아닌가요?
@Gaur 아. 그림을 이제 어느정도 이해했어요. 죄송합니다 ㅠ.ㅠ 아까 저 위 댓글에 올리신 그림을 이해를 못해서 ㅠ.ㅠ;; 지구 상의 특정 지점의 운동을 고려해야 하느냐 하는 문제로 일단 받아 들이겠습니다. 일단, 조석간만이 하루에 두번씩 일어나는 이유는 달방향을 기준으로 양쪽으로 같은 양의 물이 불기 때문이죠. 그 속에서 지구가 자전을 해서 돌기 때문에 대부분의 지역이 하루 두번 밀물을 경험하잖아요..? 이것이 자전과 조석현상의 원리가 무관한 증거라고 볼 수 있습니다. 즉, 자전을 하건 안하건 물은 달쪽과 그 반대쪽으로 불어 있는거잖아요..?
@VYCanMaj 네 그렇죠. 자전이 기조력에 미치는 영향은 차등자전에 비하면 작은 수준이죠. 덕분에 깊이 생각해볼 수 있었습니다. 감사합니다 ^^
@VYCanMaj 윗윗 댓글에 그려주신 3개짜리 그림과 다섯번째 댓글의 왼쪽 그림에서도 원심력의 방향을 얘기할 수 있는데, A점, B점이 O점과 마찬가지의 원운동을 하고 있으니 그 점에 붙어있는 무언가(아마도 dm의 질량을 가지는 바닷물)도 구심력의 반대방향으로 원심력을 받고 있겠죠. 이 dm은 일단 지구 자전과는 무관해요. 그냥 지구 표면에 떠있는 물이니까 말이죠. 아예 지구표면을 완전 구형으로 밀어버리고 그 위에 바닷물을 씌운 모델은 어떨까요? 이경우 지구 자전과 바닷물의 원심력은 상관이 없겠죠. 하지만 바닷물은 여전히 달과 그 반대쪽으로 불게되죠(물론 실제 지구는 육지가 자전하며 바닷물을 밀고 있지만, 역시 원심력과는 무관할겁니다)
@Gaur 완벽하게 이해하기 위해 빡시게! 공부하시네요! 훌륭하십니다~