마 찰 력
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| 마 찰 력 |
1. 질량 m2 물체에 위에 질량 m1인 물체가 있고, 이것은 마찰없는 도르래를 통해 질량 m3 인 물체에
연결되어 있다.
2. 이 애플릿은 마찰력이 존재할 때, 이 계에서의 힘의 그래프와 운동을 보여 준다.
3. 각 물체의 질량은 물체의 우측하단에 나타나 있다.
4. 어떤 표면사이의 바찰계수 µ는 같다고 가정하자.
5. 질량 m2 의
힘의 그래프는 좌측에 있다.
화살표 색깔 |
검정색 |
파란색 |
녹 색 |
하늘색 |
빨간색 |
노란색 |
힘 |
중력 |
수직항력 |
장력 |
마찰력 |
마찰력 |
m2에 작용하는 알짜힘 |
근 원 |
지구 |
테이블 |
줄 |
m1 |
테이블 |
6. 물체
안을 클릭하면 질량을 바꿀 수 있다.
※ 어떤 조건에서 다음과 같이 될 수 있을까?
1. m1 과 m2 가 가속되지 않음(알짜힘 = 0)
2. m1 과 m2 가 함께 가속이 됨.
3. m1 과 m2 가 다르게 가속됨. (a1 ≠ a2, 어떤 쪽이 더 큰가?)
이것은 예제 그림이다.
1. 물체의 질량은 m1, m2, m3 이고, 각각의 가속도는 a1 , a2 , a3 이다.
2. m1 과 m2 사이의 수직항력 N12 = m1 g 이다. ( g 는 중력 )
그래서, 마찰력 f12 ≤m1 g 이다. .
3. m2 과 테이블 사이의 수직항력 N2 = (m1+m2) g 이다.
그래서, 마찰력 f2 ≤(m1+m2) g 이다.
4. 줄의 장력을 T 라고 할 때,
질량 m1 에 대해, f12 = m1 a1
질량 m2 에 대해, 만약 T > ( f12 + f2 ) 이면 T - ( f12 + f2 ) = m2 a2 이다.
그렇지 않으면, f2 = T 와 a2 = 0 이다.
질량m3에 대해, T - m3 g = m3 a3
5. 위 방정식에서 우리는 가속도를 구할 수 있다.
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Author : Fu-Kwun Hwang, Dept. of physics, National Taiwan Normal University
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