궁금한 게 있어요 ㅠㅠㅠ
질량 m인 물체를 h만큼 천천히 들어올리면 중력에 대해 한 일이 mgh이잖아요 (이론상으로)
그런데
1. 애초에 mg만큼 힘을 가하면 알짜힘이 0이되어 (중력과 크기는 같고 방향은 반대가 되어) 안 들어올려지지 않나요? 그러면 들어올리는 그 아주 짧은 순간만 더 큰 힘응 주었다가 알짜힘이 0인 등속운동 상태로 바뀌게되고, 증가한 운동에너지는 미세하므로 생각 안해도 된다는 식으로 이해해도 될까요ㅜㅡ 실제 상황에서는 이렇게 하면 진짜 들어올려지나요?;;
2. 알짜힘이 한 일 - 운동에너지 변화, 보존력이 한 일 - 위치에너지 변화량, 보존력이 아닌 외력이 한 일 - 역학적에너지 변화라고 배웠어요
그렇다면 이상황에서
알짜힘 0: 운동 에너지 변화 없음
보존력 중력 - 음의 일
보존력이 아닌 외력(들어올리는 힘?.. 맞나요? ㅠ) - 양의 일
이렇게 생각해버리면 mgh만큼 도리어 위치에너지가 감소하게되는데 역학적 에너지는 늘어나버리는?? 이상한 상황이 되는데요ㅠ 어디서부터 틀린건지 가르쳐주세요
동역학에서는 음의 일을 생각하지 않는 건가요?
3. 결국 위치에너지 0->mgh로 변화했으니 그만큼 일을 했어야만 하는거라고 반대로 생각하면 되나요?
1. 애초에 mg만큼 힘을 가하면 알짜힘이 0이되어 (중력과 크기는 같고 방향은 반대가 되어) 안 들어올려지지 않나요? 그러면 들어올리는 그 아주 짧은 순간만 더 큰 힘응 주었다가 알짜힘이 0인 등속운동 상태로 바뀌게되고, 증가한 운동에너지는 미세하므로 생각 안해도 된다는 식으로 이해해도 될까요ㅜㅡ 실제 상황에서는 이렇게 하면 진짜 들어올려지나요?;;
정확합니다. 당연히 정지한 물체를 연직 위로 운동시켜야 하니까 처음에는 중력보다 더 큰 힘을 주고, 그 뒤로는 중력만큼의 힘을 가해서 등속 운동시키는 겁니다. 이때 처음에 중력보다 큰 힘을 가해 가속도 운동한다는 것은 보통 무시합니다.
2. 알짜힘이 한 일 - 운동에너지 변화, 보존력이 한 일 - 위치에너지 변화량, 보존력이 아닌 외력이 한 일 - 역학적에너지 변화라고 배웠어요
그렇다면 이상황에서
알짜힘 0: 운동 에너지 변화 없음
보존력 중력 - 음의 일
보존력이 아닌 외력(들어올리는 힘?.. 맞나요? ㅠ) - 양의 일
이렇게 생각해버리면 mgh만큼 도리어 위치에너지가 감소하게되는데 역학적 에너지는 늘어나버리는?? 이상한 상황이 되는데요ㅠ 어디서부터 틀린건지 가르쳐주세요
동역학에서는 음의 일을 생각하지 않는 건가요?
이 상황에서는 보존력이 한 음의 일 때문에 퍼텐셜 에너지가 증가한다고 보시면 됩니다. 중력이 없다고 가정한다면 물체의 운동에너지는 증가할텐데, 중력이 음의 일을 해서 운동에너지가 증가하지 않는다고 생각하시면 됩니다. 당연히 알짜힘 = 0이므로 운동E는 변하지 않고, 외력이 한 일이 전부 퍼텐셜 에너지로 저장되는 것입니다.