일반물리 굴림운동 연습문제 질문입니다.

[뚜뚜삼]

------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

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------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

문제에서 미끄러지지 않는다고 했으니 마찰력이있다고 생각했습니다.

하지만, 방향을 모르니까 바닥면을 기준으로 한 토크방정식을 사용해 위의 풀이를 얻었습니다. 시계방향이 (-)로 잡은 이유는 사진을 xy평면으로 보고 화면을 뚫고 나오는 방향이 z축이라서 그렇게 잡았습니다.

풀이에 각 가속도가 -부호가 나오는데(화면안으로 들어가는 방향) 이제 가속도를 구하는데 저 각가속도에 반지름만 곱하면 될거라 생각해서 구했는데 부호가 -가 나왔습니다.

질문 1 : 이 운동의 가속도는 뒤로 가는 방향이 맞나요? 아니라면 왜 아닌지 설명해주세요. 

질문 2 : 제 풀이에 오류가 있다면 알려주세요.

감사합니다.

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[21물리합격희망]

저는 이렇게 풀었습니다!

[쩝쩝박사]

1. 가속도는 오른쪽 방향으로 진행합니다.
2. 풀이 과정을 보니까, 회전운동이랑 병진운동간의 부호가 맞지 않아서 풀이가 헷갈리시는 듯 싶습니다.
지금 반시계 회전을 +부호로 설정하고 푸셨는데, 각가속도가 -4F/3MR이 나왔으니 각가속도의 회전방향은 시계방향입니다,,,! 그러니 당연히 질량중심의 가속도는 오른쪽 방향이 되겠죠.
같은 맥락에서 본다면 위쪽 실을 잡아당기는 힘 F에 의한 병진가속도와 각가속도의 부호를 비교하신다면 좀더 이해가 빠르실듯 싶네요
F에 의한 병진가속도: + / F에 의한 각가속도: -
질량중심의 병진가속도: ? / 질량중심의 각가속도: -
이런 논리에서 본다면 질량중심의 병진가속도는 +(오른쪽)방향이 되겠죠

병진이랑 회전운동을 분리해서 보다보면 부호가 꼬이는 상황이 생길수있어서 주의가 필요해요,,,! 그래서 가장 확실한 방법은 초기 운동방향을 +로 잡는게 혼동이 제일 적습니다ㅠ 여기서도 구름운동에 의해서 원판이 시계방향으로 회전하기때문에 시계방향을 +로 잡고 푸시는 게 좋을 듯 싶네요 :)

[다빈치(브리트니점례)]

구름운동은 접점을 기준으로
회전운동과 동일하다는걸
증명할수있습니다.
그래서 정지마찰력은 운동마찰력과
다르게 운동방향에 앞일수도
뒤일수도 심지어 0일수도있습니다.
이런 논리로 접점을 기준으로
회전
나머지 병진을 운방기술하면
쉽게해결.