Copyright Prof. Byeong June MIN 뉴튼의 제1법칙 : 알짜 힘이 0 이면 물체는 등속운동한다. 가속도 a = 0 uniform circular motion 등속원운동 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN uniform circular motion 등속원운동 주기 T : 한 바퀴 회전에 걸리는 시간 각속도 속도 예제 : 지구의 반지름은 6400 km 이다. 지구의 자전 각속도를 구하고, 적도에 서 있는 사람의 선속도를 구하여라. 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN uniform circular motion 등속원운동 시간 t+Dt 일 때의 속도 시간 t 일 때의 속도 원호의 길이 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN uniform circular motion 등속원운동 구심 가속도 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
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Copyright Prof. Byeong June MIN uniform circular motion 등속원운동 구심 가속도 원호의 길이 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제. 지구의 궤도 반경은 약 1.5X1011 m 이다. 지구 공전 각속도와 지구 공전의 구심 가속도를 구하여라. 지구의 공전 각속도 지구 공전의 구심가속도 구심 가속도 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제. 지구의 질량은 약 5.97X1024 kg 이다. 지구를 공전하게끔 하는 구심력의 크기를 구하여라. 지구 공전의 구심력 구심 가속도 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제. 3 분당 100 회전하는 LP 디스크의 중심으로부터 5 cm 지점에 질량 50 g의 풍뎅이가 앉아있다. 풍뎅이는 얼마만한 힘을 어느 방향으로 LP 디스크에 작용하여야 제자리에 있을 수 있겠는가? 풍뎅이가 원운동하려면 구심력이 필요하다. 즉, 디스크가 풍뎅이를 중심 방향으로 밀어주어야 한다. 따라서 풍뎅이의 다리는 디스크를 중심 바깥 방향으로 밀어주어야 한다. 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제. 3 분당 100 회전하는 LP 디스크의 중심으로부터 5 cm 지점에 질량 50 g의 풍뎅이가 앉아있다. 풍뎅이는 얼마만한 힘을 어느 방향으로 LP 디스크에 작용하여야 제자리에 있을 수 있겠는가? 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제7-6. 수평을 이루고 있는 반지름 50.0m 의 원형 도로를 자동차가 일정한 속력 13.4 m/s (약 50 km/h)로 회전하고 있다. 이 때, 자동차가 미끄러지지 않으려면, 도로면과 타이어 사이의 마찰 계수는 최소한 얼마 이상이어야 하겠는가? 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제7-6. 수평을 이루고 있는 반지름 50.0m 의 원형 도로를 자동차가 일정한 속력 13.4 m/s 로 회전하고 있다. 이 때, 자동차가 미끄러지지 않으려면, 도로면과 타이어 사이의 마찰 계수는 최소한 얼마 이상이어야 하겠는가? 자동차의 동력은 앞 뒤 방향으로만 작동한다. 회전 시에는 타이어와 노면 사이의 마찰력이 구심력 역할을 하게 된다. 자동차는 현재 상하 방향으로 운동하지 않으므로, N = mg 가 성립한다. 이것이 구심력이 되므로, 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제. 가파르게 기울여놓은 반지름 50.0m 의 벨로드롬을 싸이클 선수가 일정한 속력 13.4 m/s 로 회전하고 있다. 이 때, 선수가 마찰력의 도움을 받지 않고 회전할 수 있게 하려면 각도를 몇 도로 기울여야 하겠는가? 마찰력이 존재하지 않는다면, 선수에게는 중력과 수직항력만 작용한다. 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제. 가파르게 기울여놓은 반지름 50.0m 의 벨로드롬을 싸이클 선수가 일정한 속력 13.4 m/s 로 회전하고 있다. 이 때, 선수가 마찰력의 도움을 받지 않고 회전할 수 있게 하려면 각도를 몇 도로 기울여야 하겠는가? 마찰력이 존재하지 않는다면, 선수에게는 중력과 수직항력만 작용한다. 좌표계를 어떻게 설정하여야 편리할까? 선수는 비탈면을 내려오는 것이 아니다. 상하 방향, 즉, y-방향으로는 운동하지 않는다. 구심력은 x-방향으로 작용한다. 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN
Copyright Prof. Byeong June MIN 예제7-8. 반경 R 인 원형 궤도를 따라 원운동하는 롤러코스터가 원운동을 마치기 위하여 필요한 진입속도 vbot 를 구하여라. 단, 마찰은 없다고 가정한다. 정점에서 중력이 원운동의 구심력 역할을 하므로 마찰이 없으므로, 역학적 에너지 보존 법칙에 의해 2019-09-20 Copyright Prof. Byeong June MIN