관성실험-동전

 

 

 

▣ 관성실험 - 컵 위의 동전

컵 위에 카드를 올려 놓고, 그 위에 동전을 올려 놓은 뒤 카드를 잡아 당겨서 동전을 컵 속에 떨어뜨리려면 어떻게 해야 할까요? 

아래의 순서에 따라 시도해 보세요. 그러면 동전이 카드를 따라가지 않고 바로 컵 속으로 떨어지는 것을 확인해 보실 수 있습니다.

① 유리컵 위에 카드를 올려 놓고 그 카드위에 동전을 올려 놓는다.

② 재빠르게 카드를 당긴다.

③ 동전이 컵속으로 떨어진다.

▣ 관성의 법칙 해석 

책상 위에 카드를 놓고 그 위에 동전 하나를 올려놓은 뒤 카드를 천천히 잡아당기면 동전은 그대로 따라옵니다. 그렇지만 카드를 빠르게 잡아 당기면 동전은 카드에 얹혀서 따라오지 않고 그대로 있게 됩니다. 

천천히 잡아당길 때는 카드와 동전 사이에 마찰력이 작용해 카드와 동전이 함께 움직이지만 카드를 빠르게 잡아 당기면 마찰력보다 훨씬 큰 힘이 카드에 작용하기 때문에 동전은 제자리에 가만히 있게 된답니다. 이는 관성 때문이죠. 

여기서 관성이란 정지해 있는 물체는 그 물체에 직접 힘이 가해지기 전에는 계속 정지해 있으려는 성질을 말합니다. 이것을 정지의 관성이라고 합니다.

 * 위의 가상실험에서 마찰계수가 작을수록(마찰력이 작을수록) 관성의 효과가 크게 나타납니다.