이동하고 있는 물체에 그 물체가 갖고 있는 힘과 똑같은 크기의 힘을 반대편에서 작용 시키면
이동하고 있던 물체는 즉시로 멈추는 것이라고 보아야 합니까?
아니면 운동 에너지가 축적된 상태라 조금 더 진행하다 스르르 멈춘다고 보아야 합니까?
다른 여러가지 현대 물리 이론은 제외하고 옛날 순수 고전적, 기계적 관점의 역학 논리로만 답변해 주시면 고맙겠습니다.
이동하고 있는 물체에 그 물체가 갖고 있는 힘과 똑같은 크기의 힘을 반대편에서 작용 시키면
이동하고 있던 물체는 즉시로 멈추는 것이라고 보아야 합니까?
아니면 운동 에너지가 축적된 상태라 조금 더 진행하다 스르르 멈춘다고 보아야 합니까?
다른 여러가지 현대 물리 이론은 제외하고 옛날 순수 고전적, 기계적 관점의 역학 논리로만 답변해 주시면 고맙겠습니다.
힘과 에너지를 혼동하고 계십니다. 관성으로 이동하는 물체 = 등속도 운동하는 물체 = 알짜힘이 0인 물체
운동 반대 방향으로 힘을 작용하면 가속도가 발생하고, 일정 시간이 누적되어야 멈춥니다.
힘은 물체에 내재된 값이 아니므로 갖고 있다는 표현 자체가 부적절합니다. 힘을 받고 있냐고 물을 수 있는데, 등속도 운동 중인 물체는 힘을 받고 있지 않습니다.
등속 이동물체도 등속이라는 그 이동 속도를 가지는 물체인데도 그 등속도라는 그것에 의해 갖는 힘이란 건 본질적으로 전혀 없는 것이라는 말입니까? 아니면 아직까지는 힘을 나타내는 관계식이 가속도 성분만이 들어가는 관계식인 이유로 논리적으로만 볼때는 등속도 이동 물체가 갖는 자체적인 힘 같은 건 없어야 한다는 논리만이 남게 되어서 그렇게 말할 수 밖에 없는 것입니까?
애초에 내가 본문에서 설정한 '관성으로만 이동하고 있는 물체에 그 물체가 갖고 있는 힘과 똑같은 크기의 힘을 반대편에서 작용 시키는 경우' 라는 설정이 좀 구체적으로 어떠한 것을 나타내는 것인지 좀 애매하게 보일 수 있겠는데 다시 간단히 질문 드리자면 위 본문의 질문은 근본적으로 등속도 이동 물체가 자신의 그 등속이라는 그 속도에 의해 자체적으로 갖는 힘이란 것이 있는 것인가를 묻는 것과 같다고 할 수 있을 것 같습니다. 그래야만 위 본문의 등속 이동 물체와 같은 크기의 반대방향 힘을 작용 시킬 수 있기 때문에
그래서 다시 설정한 이 경우에 그 등속 이동 물체는 즉시로 멈춘다고 보아야 맞는 것인지 아니면 좀 더 진행하다가 스르르 멈춘다고 보아야 하는 것인지를 묻는 것이라고 하겠습니다.
관성이라는 것은 원래 물체가 처음 받았던 그 힘이 계속 유지 되는 것을 말하는 것은 아닌지요? 이런 개념이 맞다면 등속 이동하는 물체는 그 물체가 처음 받았던 힘이 계속 유지되고 있는 상황이라고 볼 수도 있는 것이 되지 않는지?
속도에 의해 갖는 것은 힘이 아니라 운동에너지이고 운동 반대 방향으로 힘을 가하면 운동에너지가 점차 줄어들어 스르르 멈춥니다
힘은 운동의 "상태"가 아닌 "변화"를 설명하는 값이며 운동의 "상태"와 관계되는 것은 운동량과 운동에너지 입니다.
중력에 의한 관성으로 물체가 움직이고 있을때 반대 방향에 벽이 있으면 충돌하고 그 충격에 의한 반작용이 있겠죠. 그래서 다시 튕길수도 있고 튕기다가 결국 중력때문에 충돌한거면 벽같은것에 붙어서 고정되겠죠.
님이 말씀하신 것은 일단 내가 설정한 것과 상황부터서가 다르다고 보입니다. 관성으로 인해 등속 운동만이 계속해서 이루어지려면 처음에 중력이 어느 정도 작용 하다가 어느 시점부터서는 중력이 작용하지 않는 상태인 상황으로 가정 되어야만 한다고 보입니다. 이렇게 가정한다면 처음에 작용했던 그 중력이 곧 관성 이동하는 그 물체가 자체적으로 그 힘을 유지하면서 이동하는 상태라고 볼 수 있는 것은 아닌지?... 챗gpt 말로는 아니라고 합니다. 그리고 처음에 작용했던 힘을 알고 있던 경우나 충돌후에 산출 할 수 있는 힘이란 것도 등속 이동 물체가 자신이 갖고 있는 그 등속이라는 그 속도에 따라 자체적으로 갖는 힘은 아니라고 계속 그럽디다. 어떤 경우도 등속 이동 물체가 자신이 갖고 있는 그 등속도에 따른 자체적인
힘을 알아 내는 것은 현재로선 불가능 하다고 하는군요. 근데 등속 이동 물체에 어떤 물체를 매달아 얼마의 일을 하는지 실제적으로 측정하여 그것에서 도출되는 그 힘의 크기는 등속 이동 물체가 자체적으로 갖는 힘이라고 할 수 있지는 않는지? 챗 gpt는 그것 또한 아니라고 그럽디다. 그것은 상호 작용에 의해 변화된 물리적 상태에서 나타나는 힘의 크기인 것이지 등속도에 따른 자체적인 힘의 크기는 아니라고 자꾸 그러네요.
그리고 핵심적으로 내가 묻고자 하는 것은 등속 이동 물체는 자신이 질량과 등속이라는 속도를 갖고 있는 만큼, 또한 다른 물체와 충돌 했을때 상대방 물체에게 어떤 변화를 준다는 것이 확실해 보이는만큼 등속 이동 물체 자신인 어떤 자체적인 힘을 갖고 있다는 것이 분명해 보이는데도 이것이 아무런 자체적인 힘을 갖고 있지 않는 상태라고 볼 수 있는 것인지... 일단 이 물음부터 해결 되어야 그와 똑같은 반대 방향 힘을 작용 시킬 수 있을 것인데 .... 만약 등속 이동 물체가 자체적인 힘을 갖고 있는 것이 확실하고 그 힘을 알 수 있어서 그와 똑같은 맞은 편 힘을 작용 시킬 경우에 이 등속 이동 물체는 그 즉시로 멈추는 것이라고 볼 수 있는 것인지 아니면 좀 더 진행하다가 점진적으로 멈춘다고 보아야 하는 것인지
지를 묻는 것이라고 하겠습니다. 일반적으로 힘이 작용하는 물체는 그와 똑같은 힘을 맞은편에서 작용 시키면 그 즉시로 멈춘다고 보는 것은 맞는지요?
흠... 이렇게 죽 써다 보니 등속 이동 물체가 자체적인 힘을 갖고 있는 것이 맞다고 해도 그와 똑같은 힘을 반대편에서 작용 시키면 그건 그냥 즉시로 멈추는 것이라고 보는 것이 가능성이 높아 보이는 것 같군요.
둘 다 똑같은 힘으로 진행하는 경우에 어느 한쪽이 더 진행 한다고 한다면 상대방 물체도 똑같이 더 진행해야 한다는 논리가 되어서 모순이 된다고 보이니.... 등속 이동 물체가 그 자신이 자체적으로 갖는 힘이 있는 것인가 아닌 것인가나 따져 봐야 할 것 같습니다.
1. 등속 직선 운동하는 물체는 어떠한 힘도 가해지지 않는 상태에 있음.(뉴턴의 운동법칙 1법칙) 2. 그러한 상태에서 운동 방향 반대로 힘을 가하면 속도가 점점 느려짐(뉴턴의 운동법칙 2법칙) 3. 물체의 운동을 나타내기 위해 물체의 질량 x 속도에 해당하는 양을 운동량이라고 정의함. 4. 시간 t만큼 물체에 힘 F를 가하면 물체의 운동량은 Ft만큼 변함. 이를 충격량이라고 함. 5. 운동방향 반대로 물체가 가진 운동량 만큼 충격을 가하면 멈춤 이게 뉴턴 관점임
이번엔 에너지 관점임. 1. 물체가 운동에너지 K를 가지고 나아감. 물체와 어떠한 상호작용이 없다면 그 운동에너지를 가지고 앞으로 계속 나아갈거임(관성) 2. 물체가 s만큼 이동하는 동안 물체에 가한 힘을 F라 하자. 이때 일 W을 Fs로 정의함. 이동한 방향과 힘의 방향이 서로 반대면 -, 서로 같으면 +값을 가짐. 3. 물체에 일을 하면 운동에너지가 바뀜. 4. 물체가 가진 운동에너지만큼 에너지가 줄도록 일을 하면 물체를 멈출 수 있음.
결론적으로, 1. 뉴턴의 운동법칙에 따르면 물체에 어떠한 힘을 가하지 않는 한 운동상태(운동량으로 표현됨)가 바뀌지 않음. 즉, 어떠한 힘도 작용하지 않는다면 지혼자 멈출 일이 없다는 뜻 2. 힘을 충격으로 볼거냐, 일로 볼거냐에 따라 운동량/에너지로 해석이 갈리게 됨. 3. 아무튼 멈추려면 운동상태를 p=mv에서 0으로 바꿀만한 충격 또는 일을 가해야 함. 4. 질문에 답하자면, 즉시 멈추기에는 무한의 힘이 필요함. (충격)=(힘)x(시간)인데, 분명 충격은 유한한 양이니까 시간=0이면 힘이 무한대로 발산하겠지? 따라서 즉시 멈추지 않고, 그에따라 움직임도 생기게 됨. 그 움직인 거리는 물체가 가진 운동에너지에 의해서 계산될거임. (일) = (힘)•(위치 변화)이니까
참고할 만한 자료임 나무위키 켜서 뉴턴의 운동법칙과 일-에너지 정리 찾아봐라