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물２공부＆폴가이즈 제작
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23.10.12
·
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마찰이 없는 빗면에 있는 물체에 작용하는 알짜힘은 얼마일까¿
물체의 질량을 ｍ、 빗면의 각도를 세타라고 가정하고 물체에 작용하는 알짜힘을 구해보자。
중력가속도를 ｇ라고 가정하면 물체에 작용하는 중력은 ｍｇ이다。
중력을 직각방향의 두 성분、 빗면과 나란한 방향인 힘 Ｆ２와 수직인 방향의 힘 Ｆ１으로 분해해보자。
Ｆ１과 ｍｇ사이의 이루는 각이 세타이므로 Ｆ２는 ｍｇｃｏｓ세타、 Ｆ１은 ｍｇ ｓｉｎ세타라는 것을 구할 수 있다。
수직항력은 바닥이 물체를 밀어내는 힘으로 Ｆ１과 크기가 같고 방향이 반대여서 상쇄될 것이다。
그러므로 물체에 작용하는 알짜힘은 빗면의 나란한 방향의 중력성분 Ｆ２만 남게 될 것이다。 Ｆ２＝ｍｇｓｉｎ세타이고 Ｆ＝ｍａ이므로 물체는 가속도는 ａ＝ｇｓｉｎ세타이다。 따라서 물체에 작용하는 알짜힘은 ｍｇｓｉｎ세타이고 물체는 가속도가 ｇｓｉｎ세타인 등가속도운동을 한다。
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