어느 공이 빨리 도착할까?

어느 공이 빨리 도착할까?

 

 

  길이가 같은 두 개의 길이 있다. 길 (가)는 가운데가 볼록하고, 길 (나)는 가운데가  오목하다. 볼록하고, 오목한 두 길은 곡률이 같다(즉, 서로를 뒤집은 것 같다). 만일  두 공이 같은 초속도를 가지고 출발을 한다면, 어느 공이 결승점에 먼저 도달할까?

 

 

          a) 길 (가)의 공이 먼저 도착한다.  

          b) 길 (나)의 공이 먼저 도착한다.  

          c) 두 공이 동시에 도착한다.

 

 

 

 

해 답 : 어느 공이 빨리 도착할까?  

   답은 b). 비록 초속도가 같고 수평길에서도 속도가 같다고 하더라도, 볼록한 길과 오목한 길 에서의 속도는 다르다.  

  볼록한 길에서는 길의 어느 부분에서도 수평길에서의 속도보다 느리다. 왜냐하면, 공이 볼록한 길을 올라가면, 운동에너지가 위치에너지로 바뀌게 되기 때문이다.  

반면, 오목한 길에서는 길의 어느 부분이라도 수평길에서의 속도보다 빠르다. 그래서, 길 (나)로 갈 때 더 빨리 도착하는 것이다.