앞으로 가는 기차에서 공을 위로 쏘아올리면 공은 어디로 떨어지는 것일까요?

Question

바람의 저항을 받지 않는다고 했을 때, 기차안쪽에서 바깥쪽(위쪽 방향)으로 통을 통해 기차에서 위쪽으로 수직으로 쏘아 올린 공은 어디로 떨어질까요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

앞으로 가는 기차에서 공을 위로 쏘아올린다면, 공은 여전히 기차 안에 떨어집니다. 이는 뉴턴의 운동 법칙에 따라 설명됩니다.

공을 쏘아올리는 순간, 공은 기차와 같은 수평 속도를 가지게 됩니다. 그리고 중력은 아래 방향으로 작용하므로 공은 기차 안에서 아래로 떨어지게 됩니다. 공은 공중에 떠 있을 때는 기차와 같은 속도와 방향을 유지하게 되므로, 기차 안에 그대로 남게 됩니다.

이는 공이 기차 안에 있는 것처럼 보이는 관찰자의 시점에서의 결과입니다. 외부에서 관찰하면 공이 기차에서 떨어지는 것처럼 보일 수 있지만, 기차 안에 있는 관찰자에게는 그렇지 않습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

기차가 달리고 있을 때 공을 위쪽으로 수직으로 쏘아 올리면 공은 기차와 같은 속도로 날아가게 됩니다. 공이 기차에서 떨어질 때도 공은 기차와 같은 속도로 날아가고 있기 때문에 기차가 달리던 방향으로 날아간후 떨어집니다