물체의 운동을 질점으로 가정할수 있는 이유와 그 근거를 설명하시오.

소개

동역학
물체의 운동을 질점으로 가정할수 있는 이유와 그 근거를 설명하시오.

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본문내용

물체를 질점으로 가정하는 것은 물체의 구조나 크기, 모양 등이 운동의 분석에 미치는 영향을 무시할 수 있을 정도로 작거나 단순한 경우에 유리하다. 예컨대, 물체의 형태 변화나 회전 운동 등이 중요하지 않거나 측정의 정밀도가 상대적으로 낮은 경우 운동을 질량 중심만 고려하여 기술하면 계산이 훨씬 간단해진다. 질점 가정은 운동학적·동역학적 법칙을 적용하기 전에 먼저 이상조건을 상정하는 방식이다. 이상조건이란 실제 물리적 대상이 가진 복잡성이 제거된 추상적 모델이다. 이 연구에서는, 교육 상황에서 학생들이 ‘물체의 형태가 무시되는 질점’ 대상으로 역학 원리를 배우는 수업이 진행됨이 관찰되었다는 점이 근거로 제시되었다. 즉, 학생들이 이해하기 쉬운 모델부터 출발하여 복잡성을 점차 도입하는 방식이다.
질점 가정은 특히 거리에 비해 물체의 크기가 매우 작거나, 물체 내부의 질량 분포이 균일하거나, 회전 등 내부 운동이 없거나 무시 가능할 때 타당하다. 이러한 조건 하에서는 물체의 전체 질량이 한 점에 모여 있다고 가정해도 운동의 궤적, 속도, 가속도 등을 예측하는 데 오차가 작다. 따라서 힘의 작용과 대응하는 가속도의 계산, 운동량 변화, 에너지 계산 등이 질점 모델로도 유용하다.

참고자료

· 없음