정지해있던 질량 1kg 물체를 4m/s 로 등속 운동하게 만드려면
몇 뉴턴의 힘이 필요해??
친구는 8J의 에너지가 필요하다고 말하는데
그냥 10뉴턴이 필요하다 이런식으로 말하면 이상한거야?
힘만가지고 나타낼수있으면 더 간단하잖아
에너지라는 개념이 왜 필요한지 잘모르겠어
공부잘하는 사람도 주변에없고 그래서.. 물어볼곳이 여기밖에없더라구.. 물리 바보 한명 도와줬으면 좋겠어요 형들
정지해있던 질량 1kg 물체를 4m/s 로 등속 운동하게 만드려면
몇 뉴턴의 힘이 필요해??
친구는 8J의 에너지가 필요하다고 말하는데
그냥 10뉴턴이 필요하다 이런식으로 말하면 이상한거야?
힘만가지고 나타낼수있으면 더 간단하잖아
에너지라는 개념이 왜 필요한지 잘모르겠어
공부잘하는 사람도 주변에없고 그래서.. 물어볼곳이 여기밖에없더라구.. 물리 바보 한명 도와줬으면 좋겠어요 형들
F=ma, v=at=(F/m)t=Ft/m, 운동에너지 E_k=(1/2)mv^2=(1/2)m(Ft/m)^2=(1/2m)(Ft)^2 간단히 설명하면, 운동 에너지는 질량 m과 속력v 두 변수만 있으면 되는데, 그것을 힘을 포함한 항으로 설명하려면 질량m, 힘F, (작용)시간 t가 필요해짐. Ft를 곱해서 위 식을 만족하는 값은 하나로 특정되지 않게 됨. 즉, 만족하는 해가 한개만 존재하는 것이 아니게 되기에, 몇N이 필요하다 그렇게 말할수 없게되는 것임.
답글고마워 조금은 이해가갔어! 혹시 해가 많이 존재한다는거 예를들어줄수있어?
이제 실제 사례에서 m=1kg, v=4m/s인 경우를 살펴보면, 첫번째 표현에서 운동에너지 E_k=(1/2)mv^2=8, 두번째 표현에서 (1/2)(Ft)^2=8 이라는 식이 됨. 그럼 (F와 t가 양수라고 가정하면) Ft=4 라는 관계식을 만족하면 됨. 그러니깐, Ft=4 라는 관계식을 만족하면, 모두 정지해 있던 질량 1kg 물체를 4m/s로 운동하게 만들수 있게 됨. 방법이 여러게이고, 해가 무수히 많이 존재하는 것임. 단위빼고 설명하면, F=1, t=4 인 경우에도, 정지해 있던 질량 1kg 물체를 4m/s로 운동하게 만들수 있고, F=2, t=2 인 경우에도, 정지지해 있던 질량 1kg 물체를 4m/s로 운동하게 만들수 있음. F=4, t=1인 경우에도, 마찬가지임.
근본적으로 물리학에서는 어떤 물리량(힘이나 에너지나~)을 기본 단일 물리량으로 표현하여 비교하는 것을 차원분석이라고 하는데, 힘의 차원(dimension)은 F=ma=kg*m*s^-2 이고, 에너지의 차원은 E=mc^2=kg*m^2*s^-2으로 서로 다름. 해당 물리량의 차원이 다르면, 엄밀히 말해서 다른 물리량이고, 다른 의미와 용도를 가지고 있는 것임.
진짜고마워요형님 이제이해갔다
형님최고
근데 예전과학자들은 에너지라는 개념을 왜만든거야? 운동량이라는 개념만가지고 설명을 못하는 운동이있어서그런거야?
물리학자들이야 단순함을 추구하는데, 어떤 걸 설명하는데에 하나의 물리량으로 설명이 되면 그걸로 끝냈겠지, 당연히 운동량의 개념이나 운동량이라는 물리량의 차원이 에너지와는 다르니깐(운동량P=mv, 에너지E=mv^2 형태)~, 물리학은 오래된 학문이고 배워야할게 많이 있으니깐, 과거 개념이 등장한 역사는 잘 안가르침. 그런것 까지 설명하기에는 시간이 부족해서~
요새는, 영문 위키피이디아에 보면, "History" 항목에 해당 물리량이 도입되고, 발전된 역사에 대해서 간략히 나와있음~ 행운을 빕니다!
https://en.wikipedia.org/wiki/Energy#History
운동량이라는 개념의 역사 :
https://en.wikipedia.org/wiki/Momentum#History_of_the_concept