[re] 이렇게 한번 생각해봅시다.

글쓴이
로켓연구가
등록일
2002-07-17 20:50
조회
5,644회
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1건
댓글
6건

 소요유님의 답변 감사드립니다. 그러나 역시 약간 이해가 가지 않는군요.
 한번 이렇게 생각해봅시다.

 이번에는 공기대신 물로, 파리대신 물고기로 바꾸어서 문제를 내보내겠습니다.
 병속에 물을 채워놓고 그 안에 물고기를 놓습니다.
 물고기가 바닥에 배를 붙이고 있을 때와 물고기가 물 속을 헤엄칠 때,
이 병 밑에 저울로 무게(질량이 아닙니다.)를 잰다고 할 때 물고기의
무게가 포함이 될까요 안될까요?

 공기에서 물로 바뀐 것에 힌트가 있습니다.
  • 소요유 ()

      역시 변화가 없습니다. 언듯생각하면 (물고기에 미치는 힘)=(물고기에 미치는 중력)-(물에 의한 부력)=0  이렇게되어 떠 있게되지만,  어항바닥에 미치는 힘 = (물의 무게) + (물고기에 의해 물에 가해진 압력 (즉 -부력))  이렇게되어 저울의 눈금은 변하지 않습니다. 

  • 소요유 ()

      이 문제에서  함정이 물에 떠있는 물체에 가해진 힘이 0 이라는 점이 혼동을 가져온 것입니다.  뉴톤 3법칙에 의하여 관성력은 항상 합이 0 이되어야 하지만 중력은 실제적인 힘이므로 이 시스템에서 net force는 물고기의 중력이 되어야합니다. 즉 부력의 반작용력이 파스칼의 원리에 의하여 유체의 압력으로 그릇바닥에 미치게되겠지요. 

  • 과학도 ()

      가오리처럼 몸통을 상하로 움직인다면 저울의 무게는 변하겠지요. 단 세차게 움직일 경우에만.. 사람이 저울위 통속에 올라가서 통벽의 옆을 치면 상관이 없겠지만 발을 구르면 눈금이 변하는것과 마찬가지겠죠. 무게란 결국 힘의 한 종류이고 사람이든 물고기든 저울방향으로 힘을 주면 무게는 순간적으로 달라집니다.

  • .. ()

      병속에 공기가 차있고 뚜껑에 무거운 쇠구슬을 달아 놓았습니다. 뚜껑을 닫고, 쇠구슬을 달았던 줄을 끊어 자유낙하하게 하면 어떻게 될까요? 제생각으로는 끊어지는 순간, 무게가 줄어들걸로 생각됩니다. 압력에 의해 바닥에 미치는 힘은, 동일한 속도로 떨어지는 고무공과 쇠구슬 (같은크기) 의 경우 같게 적용될듯 한데요.

  • .. ()

      제 생각에 '무게'에 포함되느냐 아니냐, 하는 것과 저울로 쟀을때 측정되는 무게가 늘어나느냐 아니냐는 다른 듯 합니다. 병속에 든 파리의 경우와 같이, 파리의 무게는 병이라는 매개 없이 지구에 상호작용을 하는 것이겠지요. 저울로 잰무개는 저울을 통해서 지구와 상호작용 하는 힘만이 측정되겠구요. 그래서 결국, 소요유님께서 말씀하셨듯이, 계의 질량은 정의된 경계내에 포함된 모든 질량의 합이다 쯤이 맞는 이야기가 아닌가요?

  • 과학도 ()

      네 그럼 "질량"이라는 표현을 써야겠죠. 무게를 말하고 싶다면 결국 우리는 저울의 눈금으로밖에 말할 수 없습니다. 특히나 병이 검은색으로 그 안을 볼 수 없게 가리워져있다면요.

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