늘어나기

줄의 장력

 

저울의 눈금은 얼마인가?

a) 0 kg         b) 10 kg        c) 20 kg

 

 

 

 

해 답 : 늘어나기

  답은 b) 10 kg이다. 저울과 추를 매단 끈에는 10kg 장력이 걸린다.

 

  아래와 같은 연속된 그림에서 이것을 알 수 있다.

 

 

a에서 10kg의 무게가 매달린 저울의 눈금은 분명 10kg이다.

 

b에서는 한 개의 도르래를 이용해 장력의 방향이 바뀌었으나 마찰을 무시할 수 있으면 줄에 걸린 장력의 크기는 변함없이 저울의 눈금 10kg을 가리킨다.

 

c에서는 도르래를 하나 더 이용해 줄의 한 쪽 끝을 벽면 대신 바닥에 고정시킨다.

 

저울은 역시 변함 없다. 한 쪽에는 10kg의 무게를 연결하고 다른 한 쪽 줄의 끝은 천장이나벽, 바닥 어디에나 고정시켜도 결과는 마찬가지다. 이제 거기다 대신 무게를 가한 것이 그림 d 다. 다른 쪽의 무게를 유지하는 데 필요한 똑같은 장력이 걸리려면 그 무게의 크기는 얼마여야 할까? 10kg이다.

 

그러므로 비록 줄에는 10kg의 장력이 작용해도 전체 계는 균형을 유지하여 평형상태에 도달하게 된다. 즉, 순힘이 0이 되어 가속도는 일어나지 않는다.