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구심력과 원심력

Author
123
Date
2021-02-01 12:22
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3296
안녕하세요

원심력글을 보다가 궁금한게 생겨서 질문합니다.

돌아가는 회전판위의 나무토막이 계속 원운동을 하는것은 정지마찰력때문인것은 이해가 됩니다. 그런데 도로위를 등속 원운동 하고 있는 자동차의 구심력이 정지마찰력이라는것이 이해가 안됩니다.

관성력은 왜 가속도의 반대방향으로 느껴지나요?

관성력이 관성때문에 생기는 현상을 비관성좌표계에서 설명할려고 만든 가상의 힘이라고 배웠습니다.
이때 가상의 힘이라고 하는 이유는 뉴턴역학이 관성좌표계에서만 등식이 성립하는데 비관성좌표계에서는 이 등식이 성립이 안되니까 뉴턴역학을 비관성 좌표계로 확장을 위해 만든 일종의 수학적 기법이라고 생각하면 되나요?

직선으로 움직이는 버스가 가속운동중일때 내부의 사람이 왜 앞으로 또는 뒤로 움직여지는 이유는 관성때문이라고 잘 이해가 됩니다.
(버스가 정지에서 출발할때 내부사람은 관성에 의해 정지할려고 하는데 버스는 움직이니 가속도 방향의 반대방향으로 힘을 받는느낌이 듭니다. 그러나 이 힘은 실제하는 힘이 아니고 단지 관성에 의한 현상일 뿐이다. 그런데 내부는 비관성 좌표계 이니까 관성좌표계에서만 통하는 뉴턴역학을 이용할 수 없다. 때문에 비관성좌표계에서 뉴턴역학을 적용하기위해 관성력을 도입했다.) 제 생각인데 이런 생각이 옳은가요?


등속원운동을 하는 자동차는 원중심 방향으로 구심력(정지마찰력)을 받는다. 힘을 받는다는 것은 가속도가 있다는 것이고 결국 원중심 방향으로 가속도가 있다는 말입니다. 그러면 자동차 내부의 사람은 가속도 반대 방향으로 관성력을 느껴서 유리창으로 몸이 기울어 진다. 이 부분이 잘 이해가 안됩니다.
등속원운동을 하는 자동차의 원래 운동은 직선등속운동입니다. 원운동을 하는 이유는 구심력이라는 힘이 원 중심으로 계속 힘을 주고 있기 때문입니다.
그렇다면 자동차 내부의 사람의 원래 이동 방향은 직선 방향이고 관성력이 관성에 의한 현상이라면 자동차 내부의 사람의 관성력은 구심력의 반대 방향이 아니고 수직방향이어야 하는거 아닌가요???

회전목마를 타는 사람이 있습니다. 회전목마의 회전속도가 엄청빨라지면 목마를 타고 있던 사람은 결국 어느 방향으로 날아갈텐데 이 방향이 궁금합니다. 접선의 방향으로 날아갈지 아니면 구심력 반대 방향으로 날아갈지 그런데 제 어릴적 경험을 생각해 보면 원심력방향으로 날아간거 같습니다. 그렇다면 원심력은 존재하는 힘도 아니고 내 원래 이동방향은 접선의 방향일텐데 어째서 나는 원심력 방향으로 날아 간것인가요??

회전하는 원판위 컨테이너박스가 있습니다 . 그 내부에는 사람이 있습니다. 사람은 박스속에 있기 때문에 자신이 회전하는지, 직선등속운동을 하는지 아니면 정지해 있는지 알 수 없습니다. 단지 구심력의 반대 방향으로 힘을 느끼고 있을뿐입니다. 이때 중력이 없다면 그 사람은 원심력이 중력처럼 느껴질텐데 이것은 결국 힘이 있는거 같은데 없다고 하니 미치고 환장할거같네요..

질문이 너무 많아서 죄송합니다.