감이 떨어지는 속도와 홍시가 떨어지는 속도의 차이

Question

제목 그대로입니다. 감이 떨어지는 속도와 홍시가 떨어지는 속도의 차이는 무게 차이가 날텐데 후숙이 되면서 무게 차이가 나는, 그리고 떨어지는 속도의 차이를 과학적 원리가 있다면 알려주세요

질문이 두서 없고 답변하기 뭐한 질문이라 먼저 죄송합니다. 갑자기 궁금했어요

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

일단 감이 계속 매달린 채로 있으면 수분공급이 계속되므로 점점 커지고 무거워집니다.

감나무가 씨앗을 땅으로 떨어뜨리기위한 방법입니다.

속도차이는 감의 표면적과 무게에따른 공기저항정도에 따라 달라집니다.

정확히 알 수 없습니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요.

무게는 달라질 수 있지만 떨어지는 속도는 같습니다.

작용하는 중력의 힘이 같기 때문에 떨어질 때의 속도도 같습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

짧은거리의 둘다 무거운 물체인 경우 속도차이는 거의 없습니다. 왜냐하면 공기마찰이 거의 무시되기 때문이죠.

마찰이 없는 상황에서 같은 높이에 있는 물체는 질량에 상관없이 동일하게 떨어집니다.

예시로 볼링공과 깃털을 들겠습니다. 물체(볼링공, 깃털)에는 중력이 작용 합니다. 중력은 질량과 중력가속도의 곱으로 주어지죠. 그리고 이 중력에 의해 자유낙하 운동을 합니다. 자유낙하 운동은 등가속도 운동으로 일정한 가속도가 작용하는데, 이 때 작용하는 가속도는 중력 가속도입니다. 즉, 깃털이나 볼링공에 작용하는 가속도는 중력 가속도(9.8m/s^2)로 동일하게 작용하죠. 그래서 똑같은 속력으로 동시에 떨어지는 것입니다. (하지만 질량이 다르기에 중력은 다릅니다.)

만일 공기마찰을 고려한다면, 감의 모양이나 공기저항을 받는 정도를 먼저 파악해야 누가 더 빨리 떨어지는지 아는 것이 가능합니다.

Answer 4

물리의 기본 공식 중 하나인 뉴턴의 운동 법칙은 F = ma => 힘 = 질량 x 가속도 입니다.

중력에 대해서 F = ma = mg가 되고 ma = mg 에서 a = g가 됩니다.

즉, 질량이 무겁더라도 그만큼 무거운 질량 때문에 더 많은 힘이 들게 됩니다.

따라서 감이나 홍시의 무게에 상관없이 둘 다 같은 속도로 떨어지게 됩니다.