落下運動

落下運動 (落下運動, motion of falling body)이란 重力에 依해서 物體가 지면 을 向해서 떨어지는 運動을 말한다. 落下運動은 普通物體와 重力이라는 힘이 서로 相互作用을 한 뒤에 나타나는 結果이다.

理論 [ 編輯 ]

自由落下 하는 物體의 移動方向을 x軸과 y軸으로 定하자. 勿論 3次元空間이지만 여기서는 重要하지 않으니 x軸을 z軸으로도 定해놓자.

x軸 [ 編輯 ]

事實落下運動의 法則을 正確하게 說明해낸 科學者 뉴턴 의 公式이 正確하게 들어 맞으려면 抵抗이 하나도 없는 無抵抗空間에서 實驗을 해야 한다. 그러나 現實은 그렇지 않다. 空氣의 抵抗이나, 慣性力等의 抵抗 때문에 正確한 實驗結果가 나오지 않는다. 이를 勘案해야 한다. 落下運動에서 x軸과 y軸은 各各 움직인다. 例를 들어서, 어떤 質量을 가진 物體가 x軸을 45度方向으로 移動하고 있다면, -y軸으로 移動하는 重力은 x軸의 影響을 全혀 받지 않는다. 그런데 x軸의 方向이 틀어지고 速度가 變하는 理由는 現實世界의 抵抗 때문이다. 例를 들어서, 落下實驗을 할 때에 바람이 불 面 그 結果는 公式과 같지 않을 수 있다.

y軸 [ 編輯 ]

重力의 方向은 -y軸이다. 이때, 落下하는 物體의 速力은 힘과 運動이라는 두 運動量 으로 알 수 있다. 힘과 運動方向이 나란할 때에는 物體의 速力만 바뀌는데, 힘과 運動方向이 反對될 때는 速力이 減少하고, 方向이 같을 때는 增加한다. 그런데, 萬若 힘과 運動方向이 나란하지 않을 境遇에는 비스듬한 境遇와 垂直인 境遇로 나눌 수 있다. 垂直인 境遇에는 힘이 運動方向을 바꾸기 때문에 運動方向이 바뀌지만, 비스듬한 境遇에는 서로가 서로를 바꾸어서 힘과 運動方向이 둘 다 減少하거나 增加하게 된다. 한 가지 더 알아야 할 點은 物體의 質量과 힘의 크기에 따른 落下運動하는 物體의 速度變化이다. 힘의 크기는 物體의 落下速度와 比例 한다. 그러나, 物體의 質量은 物體의 落下速度와 反比例 한다.

무게에 따른 落下速度 [ 編輯 ]

아리스토텔레스 는 무거운 物體일 收錄 더 빨리 떨어진다고 하였다. 왜냐하면 모든 物體는 宇宙의 中心, 卽地球로 떨어지고 싶어 하였고, 무거운 物體는 그 性質을 더 많이 갖고 있었기 때문이다. 그러나 갈릴레이 는 그의 생각을 否定하였다. 그는 物體가 塔에 부딪치지 않도록 기울어진 피사의 斜塔에서, 나무共과 쇠공을 떨어뜨렸다. 加速度 9.8m/s^2로 同時에 땅에 떨어졌다.

같이 보기 [ 編輯 ]