같은 속도라도, 서로 부피가 다르면 속도도 달라지나요?

Question

예전, 물리학 수업때, 바퀴벌레가 몸체가 작으니까 별로 안빠른 것처럼 보이지만,

바퀴벌레가 인간의 몸만큼 커진 상황에서는 100m를 1~2초만에 주파한다고 하더군요.

같은 속도라도 부피가 달라지면, 그 속도도 달라지나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

같은 속도라면, 부피가 다른 물체들도 속도는 동일합니다. 이는 뉴턴의 운동 법칙에 따라 질량이나 부피와는 무관하게 물체가 받는 힘이 일정하기 때문입니다. 즉, 동일한 힘을 받는 두 물체는 같은 가속도로 움직입니다.

하지만 부피가 큰 물체는 더 많은 공기 저항을 받기 때문에, 같은 속도라 하더라도 부피가 작은 물체보다는 느리게 움직입니다. 이러한 이유로, 대형 차량이나 비행기는 속도를 유지하기 위해 더 많은 연료를 소비하게 됩니다.

또한, 부피가 큰 물체가 작은 물체보다 더 느리게 움직이는 것은 이론적인 상황일 뿐, 실제 상황에서는 다양한 외부 요인이 영향을 미치기 때문에 그렇지 않을 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 한 과학전문가입니다.

부피와 속도의 인과관계는 없습니다. 일반인 관점에서 보면 직관적으로는 다를것 같지만 과학적으로는 아닙니다. 즉 독립적으로 작용되는 인자입니다. 만약 중량이라면 속도는 느려지게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 아니요, 서로 다른 부피를 가진 물체가 같은 속도로 움직인다면, 그들의 속도는 같을 것입니다. 부피는 물체의 크기와 관련이 있으며, 질량과도 관련이 있습니다. 그러나 물체의 질량은 속도와 관련이 있습니다. 뉴턴의 운동 법칙에 따르면, F = m*a (F는 힘, m은 질량, a는 가속도)이며, 속도는 가속도와 시간에 비례합니다. 따라서 두 물체가 같은 속도로 이동한다면, 그들의 질량이 다르더라도 같은 크기의 힘이 가해졌다면, 그들은 같은 가속도를 가질 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

속도는 물체가 단위시간동안 움직이는 거리를 나타내는 수치로 부피나 질량과는 무관합니다. 부피가 커진다고해서 속도가 달라지진 않습니다.

감사합니다.

Answer 5

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

같은 속도라도 부피에 따라 속도가 바뀌는 것은 아닙니다.

물리학 시간에 들으신 사항은 몸의 길이 대비 전진하는 거리에 관한 것입니다.

즉 15cm의 바퀴벌레가 1.5m를 가는 것과 150cm의 사람이 15m를 가는 것을 같이 보는 것이죠.

만일 바퀴벌레가 사람의 몸만큼 커진다면 무게를 지탱하기 위한 각종 근육과 무게 등을 이유로 지금 작은 바퀴가 움직이는 것과 같은 민첩함을 보이지는 못합니다.