힘의 방향과 운동의 방향은 항상 같은 것이 아니다.

안녕하세요, 설군입니다.

 

아주 실수 많이하는 것.

그리고 문제로도 학생들을 낚시하기 쉬운 개념.

 

어떤 물체가 운동할 때, 그 운동하는 방향은 힘의 방향과 항상 같진 않다. 단지 속도의 방향일 뿐.

힘의 방향은 가속도의 방향(과 같은 것)이지 속도의 방향이 아니다.

하지만 힘의 방향과 운동의 방향이 같은 경우도 있지요.

동쪽으로 달리던 자동차를 헐크가 서쪽에서 동쪽으로 계속 밀 때. 이 때는 힘의 방향과 자동차의 운동 방향이 같지요.

 

그런데 같은 직선 도로에서도

동쪽으로 달리전 자동차를 헐크가 동쪽에서 서쪽으로 민다면. 자동차는 동쪽으로 점점 느리게 가는것이고. 힘은 서쪽으로 가해지는것이므로 힘의 방향과 자동차의 운동 방향은 정 반대이지요.

 

단순한 직선 운동에서는 쉽게 생각할 수 있지만.

곡선 운동에서도 이 개념은 중요하지요.

 

특히, 작년 수능완성 물리 1 전자기장 파트에 있었던 것 같은데.

 

 

 

그림과 같은 전기력선으로 형성되어있는 전기장에 (+)전하가 놓여있을 때.(+)전하는 전기력선을 따라 화살표의 끝에 도달하는가를 묻는 문제였습니다.

정답은 X였고요. (+)전하는 위로는 쭉 엇비슷하게 따라가다가 꺾이는 부분에서 이탈해버릴 것입니다. 왜냐하면 관성 때문이지요. 힘을 받다가 자신의 원래 속도가 있었기때문에 관성때문에 이탈하는것입니다. 이탈한 후에는 그곳에서의 전기장에의한 전기력을 받겠지요.

 

따라서 화살표의 끝에 도달할 수 없는것입니다.

 

또한 원운동에서도 알 수 있듯이

구심력이 작용하지만 원운동을 하지요. 운동 방향과 힘의 방향이 수직이네요.

 

 

 

간단한 문제인데, 힘의 방향과 운동의 방향이 다를 수 있다는 걸 알 수 있는 문제입니다.

풀어보세요.

 

(b)상황에서 상자 B가 아래쪽으로 내려간다고 해서 B가 받는 알짜힘은 아래 방향, A가 받는 알짜힘은 오른쪽 방향이라고 놓고 생각해서 풀 수 있는데. 그럼 안 되지용.

 

A상자는 오른쪽으로 이동하긴 하지만 마찰력이 왼쪽으로 작용해서 결국 정지합니다.