[의견][이야기 여덟]정지마찰력과 운동마찰력 그것이 문제로다~~~

[00 릴라~!]

음 이번엔 쉬우면서도 심오한(?) 이야기를 해볼까 합니다.

오늘 대학원 동기가 저에게 물어본 이야기인데

저도 확실하게 대답을 못해 서로 책 찾아보며 토론한 끝에 결론을 낸 이야기입니다.

같이 알면 좋을 듯 싶어 적어봅니다.

저희가 낸 결론이 확실히 맞는지 모르지만.....

역학에서 물체가 미끄러지지 않고 굴러가는 문제 정말 많이 접해보잖아요.

근데 정작 심각하게 생각해보신적이 있으신지요?

[문제] 

아주 이상적인 즉 어떤 물체에도 변형이 전혀 없는 평지가 있습니다.

그 위에 원반이 굴러가고 있어요. 미끄러지지 않고 굴러가고 있습니다.

즉, 평지와 원반은 한점에서 만나는 이상적인 상황입니다.

평지와 원반사이에 운동마찰계수와 정지마찰계수가 있는 상황입니다.

이런 상황에서 원반이 굴러갑니다.

그럼 이 원반은 가다가 멈출까요? 하염없이 굴러갈까요?? 

[힌트일수도 있고 함정일수도 있는 문장을 적어드리면]

빗면인 상황에서는 미끄러지지 않고 원반이 굴러갈때는

운동마찰계수와 정지마찰계수가 있으면

정지마찰계수를 이용해서 풀잖아요.

어떻게 될 것 같나요??

[00 릴라~!]

실제 상황에서 적용하면 둘다 운동마찰력이 작용한 경우이지만.....애초부터...물체가 미끄러지지 않고 굴러가고 있는 상황에서 정지마찰력이 작용하는지 알아보기 위해 정지마찰력을 넣는 순간 회전이 빨리지고...병진이 줄어드는 경우가 되었다가...그경우 다시 운동마찰력을 받아.....병진이 가속되고 회전이 감속되는 경우가 발생되어....이도 저도 아닌 상황이 됩니다....제가 처음에 이글의 제목이 "정지마찰과 운동마찰의 중첩"이라고 쓴 이유가 바로 이때문이죠......실제 상황에서는 그런 경우가 없지만....그렇게 접근을 한것이지요.

[피직스맨]

정지마찰력의 경우는 우리가 생각해 볼 부분은 빗면에서 순수하게 굴러가는 경우 마찰력에 이해 병진운동이 하는 일을 구할수 있겠죠~ 이것의 일은 음수가나올겁니다.운동방향과 마찰력의 방향이 반대이니까요~ 그런데 마찰력에 의한 토크가 한일은 플러스가 됩니다. 그래서 회전운동에너지가 생기는 거죠~~ 이두일을 더하면 영이 됩니다. 그래서 정지마찰력이 한일은 영이 되고 에너지가 보존되는 거죠~~ 제작년에 재밌게 공부했던 부분인데 오랜만에 다시 이야기해보니 재밌군요~~ 요즘 시간많은데 자주 들려 많은분들과 많은 이야기 하고싶군요~~~^^

[00 릴라~!]

네....Rw=v 에서 오는 현상이지요...그런데 그렇게 접근해도 되지만.......정지마찰력이라는 것은 이동거리 자체가 0 이기에 한 일은 0입니다...이동한것 처럼 보이지만 사실 이동한 거리는 0입니다..접촉면에서 보면요.....정지된 상태이기에 0이 될수밖에 없죠.

[00 릴라~!]

많은 분들이 무슨 이야기를 각각 하고 계신지 알고 있습니다....그리고 모두 같은 말을 하고 있는것도 알고 있습니다....결과가 같거든요.....다만 저마다 접근 방법이 조금씩 다르기때문이죠........마찰이라는 이야기에 대해 여러가지 관점에서 바라볼수 있다는 것을 새삼 느끼게 되는군요.

[1/3/5/7 권법]

아~~!!! 나도 이거 토론 하고 싶었던 문제인데... 안들어온 사이에 이글이 올라왔네.. ㅎㅎㅎ