슬로프(빗면)에서의 힘의 분해

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빗면의 꼭대기에 정지해 있는 물체, 즉 보드를 타는 사람은 자신의 몸무게와 슬로프의 가장 낮은 곳에서부터 정상 높이까지의 곱으로 나타낼 수 있는 위치에너지를 가지게 됩니다. 최대 정지마찰력 이상의 힘(빗면에서의 마찰력은 수직항력 N, 즉 mg•cosƟ와 마찰계수의 곱으로 나타나는데 눈과 보드사이의 마찰 계수가 거의 ‘0’에 가깝기 때문에 마찰력이 아주 작다고 볼 수 있습니다.) 즉 mg•sinƟ 만큼의 빗면과 평행한 방향의 힘을 항상 받게 됩니다. 몸무게 mg는 일정하다고 본다면 sinƟ의 값에 따라서 내려오려는 힘이 변하는데 sinƟ의 값은 0°~90°사이에서 0~1까지 변하고 마찰력 즉,cosƟ의 값은 1~0까지 변하기 때문에 Ɵ값이 커짐에 따라 다시 말하면, 슬로프의 경사도가 커짐에 따라 내려오려는 힘은 커지고 마찰력은 작아지는 겁니다. 여기서 공기의 저항을 고려하지 않는다면 운동량 보존의 법칙에 따라 위치에너지인 mgh 가 슬로프의 끝에서는 운동에너지인 과 소실된 운동마찰력의 합으로 전환되는 것입니다.

참고자료

· 없음