고급물리:일과 에너지 편집하기 (부분)

=답=
{| class="wikitable"
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! colspan="2" |일을 계산할 때 어째서 단순히 힘과 변위를 곱하는 게 아니라 내적하는 걸까?
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!답변
!선생님코멘트
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|힘과 변위 만을 곱하여 계산하는 것보다 내적을 하는 것이 더 정확하기 때문이다
|그니까;; 왜 정확하냐고;;;
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|힘을 안준 방향으로 일을 하면 이상하니까
|힘을 안 준 방향으론 일이 발생하지 않아서 무시합니다.
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|내적의 이유
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*이동 방향과 수직으로 작용한 힘의 경우 해준 일이 0이기 때문이다.
*일을 계산할 때 같은 방향의 힘만 고려하기 위하여
*변위에 방향에만 해당하는 힘만을 고려해야 하므로 내적하여 방향이 맞는 것만 곱해줘야 한다.
*일은 힘 곱하기 거리이므로 같은 방향일때 계산해야하기 때문에 내적을 해야한다.
|네, 이를 무시하기 위해 내적을 하죠!
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|일의 정
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*운동 방향과 같은 방향의 힘만이 일이기 때문이다. 그게 일의 정의니까. 물체에 힘이 작용하고 힘과 같은 방향으로 물체가 운동했을 때 일을 했다고 하므로.
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|힘과 변위가 아닌 내적을 하는 이유는 방향이 변해도 물체의 운동에 영향을 주지는 않아서?
|네, 그래서 수직성분을 무시하기 위해서 내적을 하죠!
운동에 영향을 주지 않는다는 말보단, 운동에너지를 증가시키지 않아서요!
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|변위와 같은 방향으로 힘이 작용했을때가 일을 한 것이기 때문이다. 예를 들면 이동방향에 수직인 힘의 성분은 일을 하지 않는다.
|굳
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|외적을 한다는 말은 방향성을 고려한다는 것이다. 그러나 일을 할 수 있다는 것은 에너지를 갖고 있다는 것인데, 에너지는 방향성을 갖고 있지 않다. 에너지를 갖고 있는 상태를 의미하므로 내적을 해서 크기만을 구하는 것이라 생각한다. + 같은 방향의 성분만을 고려하기 위해서
|오, 방향성을 갖지 않는 다는 의미에서~ 좋은 발상이네요.
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|뭔가 이상해
|크기뿐만 아니라 방향까지 고려해줘야 하기 때문이다. 일에서 힘과 변위를 같은 방향 성분으로 나타내고 곱하는 것이다.
|같은 방향 성분으로 나타낸다는 것보단 같은 방향의 성분만 걸러낸다는 말이 적절할듯.
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! colspan="2" |권투에서 잽보다 훅이 더 센 이유는?
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!답변
!선생님코멘트
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|(운동)에너지가 더 많아서,
|왜 많죠??!?!?
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|힘이 작용하는 시간이 짧기 때문이다
|주어..가 정확하지 않아요;
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|의도와 유사
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*잽보다 훅이 이동거리가 더 커서
*몸을 틀어 주먹의 이동거리를 늘려주기 때문에?
*이동 거리가 더 길어서?
*F(힘)가 일정하다고 할 때 훅이 잽보다 s(이동 거리)가 크기 때문에 가하는 일의 크기가 더 커진다.
*훅은 팔을 굽혀서 뒤에서부터 치므로 이동거리가 늘어나서 일이 더 커져서 그런것 같아요
|굳.
=> 그래서 총신이 길수록 셉니다.
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|재미있는 정답
|더 많은 일을 해서 역학젓 에너지가 크기 때문이다
|네
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|충격량으로 접근
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*잽잽 훅 잽잽 훅 ~ FΔt에서 Δt가 충분히 길기 때문에 충격량 I가 더 크다.
*힘을 가하는 시간이 더욱 길기 때문이다
*충격량은 I=Ft이므로 훅에 경우 더 오랫동안 힘을 가하므로 훅이 더 쎄다
|오, 충격량으로 접근, 괜찮네요.
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|원심력 오개념
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*훅은.. 어떻게 보면 원심력도 함께 작용하니 자명한 사실 아닐까요
*F=ma 여기서 m은 같을 것이다. 그러면 a가 더 커야 하는데 잽은 손이 앞으로 나아가는 가속도만 있지만 훅은 앞으로 나아가는 가속도와 함께 원운동하는 가속도도 있기 때문에 잽보다 훅이 쎌 것이다.
*회전력, 상체를 돌려 팔이 몸쪽에서 멀어지게 하여 힘을 크게 만든다.
*훅은 잽에 비해서 반지름이 크고 더 오랫동안 차징?후에 타격되기 때문에 더 큰 운동량을 가진다.
|엌ㅋㅋㅋ 원심력인데 수직한 힘은 일을 안하잖아요!!
수직방향의 가속도는 물체의 속도를 빠르게 하지 못하니까!
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|체중에 대한 오개념
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*잽을 팔만 쓰지만 훅은 허리를 돌리며 몸무게를 싫기 때문
*잽은 체중을 싣지 않고, 훅은 체중을 싣는다. 훅은 수평으로 유사 반원을 그리므로 구심력이 작용한다. 그리고 팔이랑 팔꿈치가 90도 여서 내적을 하면 햐주는 일이 최댓값이 나온다.
*훅은 몸의 체중까지 실어 돌면서 치기 때문에 더 세다.
|맞는 말이긴 함. 근데, 잽도 몸무게를 싣지 않나요?
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|맞는 말인데 의도와 다름
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*잽보다 훅이 더 센 이유는 일단 잽은 허리 힘을 이용하지 않고 팔의 힘만을 이용하기 때문에 허리를 돌려가며 치는 훅보다 힘이 약하다. 또한 이동거리가 잽에 비해 훅이 길기 때문에 상대방이 맞을 때의 에너지가 훅이 더 크게 되기 때문이다.
|맞긴 한데.. ㅎ
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|오류
|변위가 조금 더 크고 몸 전체를 회전이키며 이 큰 에너지를 일점에 집중시키기에 더 강하다.
|변위가 크다는 것은 맞지만, 일점에 집중한다는 건 압력과 관련된 단어가 아닐런지... 훅과 잽의 차이를 말해주진 않는 것 같아요.
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|실험물리학자
|이주헌한테 몇대를 맞아봤더니 훅이 더 쎘다. 아마 m은 동일하지만 가속도에서 훅은 원운동에 가깝기에 원심력으로 인해 그럴 것 같다.
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! colspan="2" |가해준 일의 양이 양의 값일 수도, 음의 값일 수도 있다. 양의 값일 때 일어나는 일과 음의 값일 때 일어나는 일을 서술하시오.
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!답변
!선생님코멘트
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|맞긴 한데, 명확한 주어없음
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*양의 값일 때는 일을 해준 거고 음의 값일 때는 일을 받은 거다.
*양의 값일 때는 에너지를 주는 것이고 음의 값일때는 에너지를 받는 것이다.

*양의 값일 때는 원래의 상태에서 더 가속이 되고 음의 값이면 줄어든다
*양의 값일때는 원래 운동방향에 속력이 더해지고 음의 값일때는 속력아 줄어든다

*가해준 일이 양이면 일을 받은 물체의 에너지가 증가하고 음이면 에너지가 감소한다.
*일의 양이 음의 값이라면 일을 한것이고 일의 양이 양의 값이라면 일을 받은 것이다.
*양의 값의 일을 해주면 운동 방향의 속력이 빨라지고 음의 값의 일을 해주면 운동 방향의 속력이 감소한다.
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|양의 값 일 때는 힘을 가해준 방향으로 물체가 움직이고 음의 값 일 때는 힘을 가한 방향의 반대 방향으로 움직인다
|굳.
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|목적어 없음
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*양의 값 -> 에너지를 얻는다, 음의 값-> 에너지를 잃는다.
*가해준 일이 양일 때: 물체의 에너지가 감소한다. 음일 때: 물체의 에너지가 증가한다.
|목적어가 명확해야 할 것 같아요.
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|양의 일을 해주었을때는 역학적에너지가 늘어나고 음의 일을 해주면 역학적에너지가 감소한다
|이번엔 목적어가 정확하면 좋을 것 같아요.
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|적절
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*가해준 일의 양이 양의 값을 가진다는 것은 힘이 물체에 일을 한 것이다. 즉 내적시 힘과 변위 두 벡터사이 각의 코사인 값이 양의 값을 가진다는 것이고, 상대적으로 벡터 방향이 같다는 것이다. 가해준 일의 양이 음의 값을 가진다는 것은 내적시 힘과 변위 두 벡터 사이 각의 코사인 값이 음의 값을 가진다는 것이고, 상대적으로 벡터방향이 같다는 것이다.
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|W<0일 경우 A가 B 에게 W 만큼 일을 했을 때 A의 에너지는 절댓값 W만큼 증가하고 B의 에너지는 절댓값 W만큼 감소한다. W>0일 땐 그 반대 이다.
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! colspan="2" |수업에서 설명한 것 외에 '일'을 적용해 탐구할 수 있는 것은 무엇이 있을까?
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!답변
!선생님코멘트
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|비행기가 엔진을 이용해 추진하며 나아가는데, 그 힘과 이동거리를 곱하면 도착까지 필요한 에너지를 구할 수 있고 필요한 연료의 양을 계산할 수 있지 않을까요.
|오, 재미있는 발상이네요. 연료의 효율을 안다면 필요한 연료의 양을 계산할 수 있을 것 같아요!
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|현준이가 차서 날린공이 중력에 의해 받는 일
|음, 중력으로부터 일을 받아서 공의 속도가 느려지는 걸 볼 수 있겠네요!
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|W = mas cos x 에서 음의 일을 해준다고 했을 때, 반물질처럼 질량이 음수가 될 수는 없을까?
|재미있는 발상인 듯한데... 이미지가 그려지진 않네;
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|자동차가 브레이크를 밟을 때 일을 받아 정지하게 되는데, 일상생활에서도 일정한 힘을 받아 가속도가 일정할까? 아니라면 어떻게 변하고 변화를 주는 요인에는 무엇이 있을까?
| - 브레이크의 요철이 있을 것이고,
- 브레이크를 밟는 발의 떨림이 있을 것이고,

- 바퀴와 바닥 사이의 요철이 있을 것이고,

뭐가 더 있을까?
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|일을 적용해 탐구할 수 있는 것은 저항이 한 일이 있다
|오, 역학적 일은 아니지만 좋습니다.
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|물체를 들고 걸어갈 때 진짜 물체에 해준일이 0일까?
|ㅇㅇ 물체의 에너지가 변하지 않는다면.
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|마찰열?
|굳
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|원운동
|쥐불놀이처럼 원운동을 시켜서 힘을 느껴보는건 어떨까요?
|오, 속력이 빨라질수록 구심력에 대한 반작용이 크게 느껴질테니까!
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|움직도르래을 사용하면 힘의 이득은 있지만 일의 이득은 없다는 점
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|키가 작은 내 동생은 휴대폰을 아무리 떨어트려도 휴대폰 액정이 깨지지 않지만, 키가 큰 나는 휴대폰을 한번 떨어트렸는데 액정에 금이 갔다......
|오...!
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|행성이 항성을 공전하고 있을 때 중력을 받게 되는데 이 때 중력은 행성의 운동 방향에 수직인 방향으로 작용하기 때문에 운동에너지는 변화하지 않는다.
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|키보드를 칠때 얼마나 일을 했는지 알아 볼 수 있다.
|잘하면 여기에서 에너지 하베스팅이 될지도.
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|자동차 엔진에서 피스톤이 실린더 내에서 움직일 때 가솔린의 연소로 인한 폭발이 피스톤에 힘을 가하고, 이 힘이 피스톤의 이동으로 변환되어 일을 수행합니다. 이 일은 차량을 움직이게 하는 데 사용됩니다.
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|효율적으로 일을 할 수 있는 방법등에 대해 탐구하는 것등이 있다. (기타 같은 조건일 때 빗면에서의 일에서 이득이 없음에 대해 증명하는 등의 탐구를 할 수 있을 듯하다.
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|태권도 발차기 기술 중 내려차기는 말 그대로 발을 높이 들어 올려 내려치는 기술이다 이 때 얼마나 높이 다리를 들어올려 내렸는지에 따라(높이에 따라) 하는 일이 달라질 것이다.
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|힘의 크기에 따른 효율이 주어질때 이를 통해 최적의 효율을 내는 기어비를 찾을수 있다.
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|무한궤도의 컨베이어 벨트에서 박스를 놓을때 벨트가 등속도로 움직이게 하기 위해선 컨베이어 벨트가 일을 하는 것이 맞을까?
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|요즈음 22대 총선으로 사회 분위기가 뜨겁게 달아올랐다. 국회의원들 흔히 "일꾼이 되겠습니다!!" 하던데 특정 후보가 의정활동이나, 봉사활동 등 자신이 임기 내 한 일을 투입한 노력과 이에 따라 사회가 변화한 정도의 내적으로? 정량적으로 수치화하여 나타낼 수도 있지 않을까?
|이걸 데이터화 할 수 있다면 사회적으로 정말 큰 도움이 될듯..!!
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