[📃칼럼] 포물선 운동에서 축에 대한 제 생각

[그라샤(oopsne)]

보통 중력장에서 포물선 운동을 다룰 때

중력과 반대 방향을 +y, 지표면과 나란한 방향을 +x 축으로 잡죠

이 경우에는 알짜힘의 x성분이 0이고 y성분만 가지고 있으므로 물체의 x속도는 일정, y속도만 변해요.

가속도의 x성분이 0이고 y성분이 0이 아니기 때문이에요

따라서 이때는 포물선이 최고점을 기준으로 좌우대칭을 이룹니다.

예를 들면 이런 식으로 좌우 대칭을 이룹니다. 아주 간단한 상황입니다.

문제는 가속도의 x성분이 0이 아닌 상황, 즉 물체의 x속도도 변하는 상황인데요

보통 포물선 운동을 떠올리면 위와 같은 그림과 상황이 떠올리니까 이런 상황에 대해서는 다소 헷갈릴 수 있어요.

이 경우에는 포물선의 모양이 윗 그림과는 많이 달라지게 됩니다.

예를 들면 이런 상황인데요, "일정한 힘을 받는다"에서 포물선 운동임을 알 수 있습니다.

(일정한 힘=등가속도 운동= 1. 포물선운동 2. 등가속도 직선 운동 둘 중 하나인데 2는 아님)

x축과 y축이 둘다 각각 등가속도 직선 운동을 하는 것으로 생각할 수 있다는 것을 알아야 해요.

q에서 y속도는 -vsintheta 인데, y축방향의 운동만 보면 공은 p와 같은 높이만큼 올라갔다가 다시 바닥으로 내려오는 상황이죠.

따라서 처음 속도와 나중 속도의 크기는 같고 방향만 다르게 되죠. (by 역학적 에너지 보존)

x축 방향의 운동만 보면 O에서 vcostheta로 출발해서 q에서 멈추는 상황이구요.

이 문제 이전에는 무조건 좌우대칭인 포물선만 나왔는데, 이 문제 이후로 ebs교재에서도 이런 상황을 많이 볼 수 있어요.

이 문제에서 B는 포물선 운동을 하는데, 빗면과 나란하게 x축을 잡고 빗면과 수직으로 y축을 잡으면 x속도의 처음값이 0이라 계산이 아주 편해지죠.

이 경우 ax=gsin30, ay=-gcos30 이겠네요.

이 문제에서 B가 다시 빗면으로 올 때의 y속도가 -10인 이유를 아시겠죠? 

y축 방향의 운동만 보면 그냥 연직상방과 완전히 같기 때문이잖아요.

작년 6평에도 비슷한 문제가 나왔는데

<방법2>와 같은 방법으로 풀 수 있다는 사실을 알아두면 좋을 것 같네요.

2줄 요약

1. 포물선 운동은 x,y축을 따로따로 보자!!!

2. 근데 x축이 등속도가 아니라 등가속도일 수도 있다. 그래도 당황하지 말 것

[익명(175.203)]

고마워영 일년전 글이지만 서치걸려서 봤는데 도움됐어요

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bb

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그라샤 이 미친새끼. 잘 지내냐?