장력하면 빠지지 않는 것이 실이나 줄이니까 그걸로 설명을 하지요..
일단 간단한 상황에서 부터 접근합시다
천장에 실 하나 매달고 그 아래에 물체 하나 달랑 매달아놨다고 하면..
그 실에 장력이 걸린다고 하겠지요?
무슨 뜻이냐 하면...
님이 아주 아주 작아져서 그 실의 굵기만해지고(그리고 아주 가벼워져서)
실 중간을 끊은 담에 님이 그 사이에 들어가서 끊어진 양쪽 실을
잡고있으면 양쪽에서 당기는 힘을 느낄껍니다.
그리고 이 때에 끊고 들어간 부분이 어디더라도 님이 느끼는 힘은
같겠지요? (실의 무게와 님 무게는 0이라고 합시다.. 질량을 가진건
아래에 달린 물체밖에 없어요) 이게 교과서나 문제지에서
아주 중요한... 실의 무게를 무시할 경우라는..... 말을 빼놓고서
나오는 실에서는 어느 부분이나 장력이 균일하다 라는 얘기입니다
장력이란.. 위와 같이 실(이나 뭐든지... 막대같은 경우에는 (-) 장력도
생각해 볼 수 있겠지요? 잘 생각해 보시길...)에 힘을 받을 때에
실의 각 점들이 받는 힘입니다.. 일종의 내력이죠...
하지만.. 이 내력의 크기가 (실의 무게를 무시할 수 있거나.. 일부 특
별한 경우, 수평 상태에서 힘은 주는데 가속운동 없는 경우나 등등등)
외력처럼 쓰이는 이유는..
실의 양 끝단에 걸리는 힘의 크기 역시 장력과 같다는 점입니다...
왜냐하면 실의 양 끝단에서 실쪽은 실이기 때문에(말이 이상하다)
그 부분에는 장력이 적용이 됩니다..
하지만 반대쪽은 실이 아니기 때문에 실에 의한 힘은 받지 않습니다
대신 장력에 해당하는 외력이 작용해서
실 끝점의 운동방정식을 만족 시켜 주지요..
F_total = F_外 - T = ma // 여기서 m ≒ 0 ∵ 실 끝의 그 미세한 부분에
무슨 질량이라할 껀덕지가 있겠습니까?
∴ F_total = 0
∴ F_外 = T
이렇게 되기 때문에.. 내력이지만.. 계산상 작용하는 외력과 수치가
같기 때문에 열심히 가져다 쓰는 거지요...
참고로.. 장력의 본질은 정전기력입니다... 분자간의 힘이요..
그리고 실이나 뭐 그런걸 엄밀히 이야기 하자면
탄성상수가 거의 무한대에 가까운 용수철이라고 보세요...(이상적인 실은요... 전혀 안늘어나는...)
아래에 물체가 달리면 분자사이에 떼어내려는 힘이 작용하고
분자간의 거리가 멀어지고..
분자간의 힘이 커집니다..
즉 장력이 커지는 거지요...
너무 정신 없긴 하지만.. 주저리 주저리 한가닥 해볼라고 떠들어 봤습니다.... ^^
PS>
사람의 생명은 소중하다.
미국과 영국은 이라크 상대로 당장 전쟁을 중지하라!
평화는 전쟁으로 이루는 것이 아니다!
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Re:장력에 관한 질문입니다... ▶NO WAR◀
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