448번 글을2002-07-08 오전 9:07:56에
정기수
님이
남겨주셨습니다.
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> 박현우님께서 말씀하시길....
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> 질량이 3kg, 2kg , 1kg인 세물체가 있는데
> 그 세물체를 상수가 100N/m인 용수철로 연결하고..
> 12N의 힘으로 끌 때 등속도로 운동하고 있다..
> 이 때 각 용수철의 늘어난 길이를 구해라..
>
> [ ]---(용수철)[ ]---(용수철)[ ]-->12N
>
> 여기서 용수철이 늘어난 길이는 알겠는데....
> 왜 세 물체가 등속도로 운동하는 거죠?
> 실로 연결하면 분명 2m/s으로 가속도 운동을 할 건데..
> 용수철로 연결하면 뭐가 좀 다른가요?
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질문의 그림에서 표현한 것 처럼 두 개의 스프링이 세 물체를 연결하고 그 중 하나를 12N으로 끌어주고 그외 운동에 영향을 미치는 것이 없다면 세 물체의 질량중심은 말씀하신 것처럼 2m/s의 가속운동을 합니다. 질량중심은 가속운동인데 각각의 물체는 등속운동을 할 수 있는 방법이 없기 때문에 이 문제는 모순입니다.
문제와 유사한 상황은 용수철이 각각 12N의 힘으로 양쪽 물체를 당기는 힘이 발생하도록 12cm 늘어나 있는 경우인 듯 하군요. 그 경우 오른쪽의 두 물체는 합력이 0 이되어 등속운동을 합니다. 단지 제일 왼쪽의 물체는 12N의 힘을 고스란히 받게 되어 오른쪽으로 4m/s^2의 등가속운동을 합니다. 그렇지만 이러한 운동은 곧 용수철의 늘어난 길이를 변화시켜 한 물체만의 등가속운동이 지속되지는 않겠습니다.
정기수 |
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[Re]세 물체와 용수철