카테고리: 원하는 부분만 골라! 골라!
순서: 남들이 많이 봤던 내용들만 먼저! 먼저!
키워드 검색: 원하는 내용만 뽑아! 뽑아!
15강 정지해있는 물체를 올리는데 필요한 힘의 크기, 일의 양?
Ch. 4 Kinetics of Systems of Particles
작성자
kwonjunpyo
작성일
2020-09-30 04:16
조회
590
안녕하세요 교수님.
예전부터 써오던 기본적인 공식/개념인데도 갑자기 논리가 흔들려서 질문드립니다.
동역학 한방에 끝내기 15강 4:35에 교수님께서는 50kg인 사람을 1m 드는 일을 1초만에 할 때,
Power는 500J/s라 하셨습니다. 이는 g=10m/s라 가정했을 때 50kg인 사람을 위로 드는데
필요한 힘이 (일정한 속도로?) 500N이라 생각하신 것 같습니다.
당연히 F=ma여서 50kg물체를 들려면 500N이 필요하겠지, 라고 생각할 수도 있겠지만
제가 생각할 때는 관성의 법칙에 의해 정지해있는 50kg 짜리 물체를 들어 올리려면 500N이 아닌
500N보다 더 큰 힘이 초기에 필요하다고 생각합니다.
왜냐하면 50kg의 사람이 의자에 앉아있을 때 50kg의 힘을 주면 그 사람은 의자 위에서
microscopic level수준에서 살짝 떠 있고 여전히 움직이진 않지만 움직일 준비가 된 상태가 된다고 알고있었기 때문입니다.
혹시 시간에 따른 평균 힘이 500N이라 그런 것인가요? (초반엔 500N보다 큰 힘으로, 나중엔 500N보다 작은 힘으로)
제가 참고한 영상은
(10:35~11:34 )입니다. ,
예전부터 써오던 기본적인 공식/개념인데도 갑자기 논리가 흔들려서 질문드립니다.
동역학 한방에 끝내기 15강 4:35에 교수님께서는 50kg인 사람을 1m 드는 일을 1초만에 할 때,
Power는 500J/s라 하셨습니다. 이는 g=10m/s라 가정했을 때 50kg인 사람을 위로 드는데
필요한 힘이 (일정한 속도로?) 500N이라 생각하신 것 같습니다.
당연히 F=ma여서 50kg물체를 들려면 500N이 필요하겠지, 라고 생각할 수도 있겠지만
제가 생각할 때는 관성의 법칙에 의해 정지해있는 50kg 짜리 물체를 들어 올리려면 500N이 아닌
500N보다 더 큰 힘이 초기에 필요하다고 생각합니다.
왜냐하면 50kg의 사람이 의자에 앉아있을 때 50kg의 힘을 주면 그 사람은 의자 위에서
microscopic level수준에서 살짝 떠 있고 여전히 움직이진 않지만 움직일 준비가 된 상태가 된다고 알고있었기 때문입니다.
혹시 시간에 따른 평균 힘이 500N이라 그런 것인가요? (초반엔 500N보다 큰 힘으로, 나중엔 500N보다 작은 힘으로)
제가 참고한 영상은
(10:35~11:34 )입니다. ,
Engineering Mechanics: Dynamics, James L. Meriam, L. G. Kraige, Willey
Part I Dynamics of Particles
Ch. 1 Introduction to Dynamics
Ch. 2 Kinematics of Particles
Ch. 3 Kinetics of Particles
Ch. 4 Kinetics of Systems of Particles
Part II Dynamics of Rigid Bodies
Ch. 5 Plane Kinematics of Rigid Bodies
Ch. 6 Plane Kinetics of Rigid Bodies
Ch. 7 Introduction to Three-Dimensional Dynamics of Rigid Bodies
Ch. 8 Vibration and Time Response
- “동역학 한방에 끝내기” 는 초등학생도 이해할 수 있게끔 쉽고 재미있게 동역학을 설명하고 있습니다.
- 공식만 외워서 문제를 푸는 방식은 올바른 역학 공부법이 아니고, 조금만 응용된 문제가 나오면 접근하기가 매우 어려워져 좋은 시험 점수(좋은 학점)을 받기가 매우 어려워집니다.
- 원리와 원칙에 충실하여 어떤 문제가 나와도 개념에 충실해서 풀 수 있어야 학업성취도, 취업 면접, 대학원 시험 등에서 좋은 결과를 기대할 수 있습니다.
평형 방정식과 자유물체도에 대해서
조금만 이해하시면 될 것 같습니다.
중요한 것은 알짜힘이 얼마냐는 것입니다.
질문하신 내용을 토대로 말씀드리겠습니다.
50 kg 의 사람이 의자에 앉아있을 때
50 kg 의 힘을 주면
reaction force의 크기와 같기 때문에
알짜힘은 0가 되어
물체는 정지하거나 등속운동을 하는 상태가 됩니다.
사람이 의자에 앉아있는 (정지한) 상태이기 때문에
말씀하신 것처럼
50 kg 의 힘으로는 사람을 들 수 없습니다.
조금이라도 움직임을 주기 위해서는
50 kg 보다는 조금이라도 큰 힘이 필요합니다.
하지만
만약 사람이
등속운동을 하고 있는 상황이라면 어떻게 될까요?
당연히 내가 준 힘이
그대로 알짜힘으로 연결이 됩니다.
때문에 만약에
사람이 움직이고 있는 상황에서
50 kg 의 힘을 주면서
1 m 움직인다면
500 J 의 일을 한다고 볼 수 있겠습니다.
위의 내용 모두
학생분께서 질문에서 언급한 내용이기 때문에
잘 이해하셨을 거라 생각합니다.
저는 500 N 이라는 힘으로 1 m 의 거리만큼 움직인다면
500 J 이라는.일과 같다는
개념적인 설명을 드린 것이고
여기서 반발력 또는 관성에 대한 것은
고려하지 않은 것을
양해해주셨으면 좋겠습니다.
질문해주셔서 감사합니다.