물체가 떨어질 때 가속도가 계속 붙는게 아니라 어느정도가 되면 속도가 동일해지는게 맞나요?

Question

물체가 떨어질 때 그 무게에 따라 가속도가 계속 붙는게 아니라 어느정도 속도가 나면, 다른 무게더라도 같은 속도로 떨어진다고 들었습니다. 떨어지는 속도는 무게에 비례해서 가속도가 생기고 떨어질텐데, 어느순간 부터 가속도가 안붙는다는데 뭐가 맞을까요?

Answer 1

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

네, 그렇습니다. 물체가 중력의 영향을 받아 떨어질 때 초기에는 가속도가 붙으며 속도가 증가하지만, 공기저항 등 외부 요인에 따라서 한계 속도에 도달하게 됩니다. 이 한계 속도에서는 물체가 더 이상 가속되지 않으며 등속 운동을 하게 됩니다. 이 한계 속도는 물체의 크기, 형태, 무게 등에 따라 다를 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

공기저항에의해 결국에는 종단속도에 이릅니다.

특정속력에 다다르면 공기저항이주는 힘이 최대가되고, 이 힘과 중력이 평형을 맞추어 물체에는 더이상 힘이 가해지지않습니다.

이로인해 물체에는 외력이없으므로 등속운동을 하게됩니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

처음에는 가속도가 붙는것이 맞습니다.

가속도가 붙으면서 점점 낙하 속도가 높아지다가 어느 순간이 되면 가속도와 낙하 속도가 같아 짐니다.

이때를 무중력 상태라고 합니다.

이를 활용하여 대형 점보기를 이용하여 무중력 상태를 만들어 영화촬영등의 기법으로도 활용하고 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 최영규 과학전문가입니다.

물체가 공기중에서 낙하하게 되면 공기저항에 의해 낙하속도가 감소하게 됩니다. 이를 종단속도라 하며 공기저항은 물체의 형태에 따라 달라지게 되는데 깃털이 쇠구슬에 비해 느리게 떨어지는 이유가 깃털이 공기저항을 더 많이 받게 되서입니다. 여담으로 진공에서 깃털과 쇠구슬은 동일한 속도로 감속없이 떨어지게 됩니다.

Answer 5

맞습니다. 자유낙하운동을 하는 물체의 경우, 중력이 작용하면서 물체는 처음에는 가속도가 붙지만, 시간이 지남에 따라 점점 더 높아지는 속도를 갖게 됩니다. 그리고 일정한 속도로 떨어지게 됩니다.

이러한 이유는 물체가 자유 낙하운동을 할 때 중력이 작용하여 물체에 일정한 힘을 가하면서, 물체의 속도가 점점 증가하기 때문입니다. 그러나 중력이 작용하는 힘은 물체의 질량에 비례하기 때문에 물체의 무게가 무거울수록 중력이 더 크게 작용하며, 따라서 무거운 물체는 더 빠르게 떨어집니다.

그러나 공기 저항과 같은 외부 요인이 작용할 경우, 물체가 일정한 속도로 떨어지지 않을 수 있습니다. 외부 요인은 물체가 떨어지는 방향과 반대 방향으로 작용하여, 물체의 속도를 감소시키거나 방향을 바꿀 수 있습니다.

따라서 물체가 떨어질 때, 처음에는 가속도가 붙지만, 시간이 지남에 따라 물체의 속도는 점점 더 높아지게 되며, 어느 시점에서는 일정한 속도로 떨어지게 됩니다. 이러한 현상은 자유낙하운동의 기본 원리이며, 이를 수학적으로 설명하는 식은 다음과 같습니다:

v = gt

여기서 v는 물체의 속도, g는 중력 가속도, t는 시간을 나타냅니다. 따라서 시간이 증가할수록 속도가 증가하게 됩니다.

Answer 6

안녕하세요.

물체가 떨어질 때 그 무게에 따라 가속도가 계속 붙는게 아니라 어느정도 속도가 나면, 다른 무게더라도 같은 속도로 떨어진다고 들었습니다.

-> 가속도는 중력가속도라는 일정한 가속도를 계속하여 받습니다.

무게에 따라 가속도가 붙는 것이 아니라 지구에 있다면 같은 중력가속도를 받습니다.

따라서, 다른 무게이더라도 같은 중력가속도를 받기 때문에 같은 속도를 가집니다.

(공기저항을 무시한 경우)

떨어지는 속도는 무게에 비례해서 가속도가 생기고 떨어질텐데,

->떨어지는 속도는 동일한 중력가속도를 받습니다. 가속도가 생기거나, 없어지거나, 커지거나, 작아지지 않습니다.

어느순간 부터 가속도가 안붙는다는데 뭐가 맞을까요?

-> 맞는 말이 하나도 없습니다... 중력이 존재하면 중력가속도는 항상 받습니다.

질문에서 든 예시는 빗물 같이 가벼운 물체가 중력가속도에 의해 점점 빨라지다가

공기저항과 중력의 힘이 서로 상쇄되어 등속도 운동을 할 때를 예로 들 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

네, 물체가 중력에 의해 떨어질 때 처음에는 가속도가 붙지만, 일정한 속도에 도달하면 속도가 더 이상 증가하지 않고 일정하게 유지됩니다. 이러한 속도를 달성하면, 운동 상태를 "등속 운동"이라고 합니다.

일정한 속도가 되면 그 물체의 중력 속도에 비해 공기저항을 받기때문에 속도가 일정해집니다.

Answer 8

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물체가 지상에서 떨어지는 경우, 중력이 작용하여 물체에 가속을 줍니다. 그러나 물체가 떨어질수록 중력의 작용은 그만큼 강해지며, 공기저항 등 다른 요인들로 인해 가속도는 서서히 감소하게 됩니다. 이에 따라 물체의 속도는 증가하다가 어느 시점에서는 더 이상 증가하지 않고 일정한 값을 유지하게 됩니다.

이렇게 물체가 중력에 의해 자유낙하하면서 일정한 속도에 도달하는 것은, 물체가 지상과 닿을 때 발생하는 마찰력과 공기저항 등의 요인들이 중력과 균형을 이루기 때문입니다. 이 균형 상태에서는 물체의 속도가 변하지 않고, 등속도로 낙하하게 됩니다. 이러한 상태를 "터미널 속도"라고도 부르며, 이 속도는 물체의 크기와 형태, 밀도, 공기의 밀도 등 다양한 요인에 따라 다르게 결정될 수 있습니다.

따라서, 물체가 지상에서 자유낙하하면서 속도가 일정한 값을 유지하는 것은, 중력과 다른 요인들 간의 균형 상태에서 발생하는 현상이며, 이것이 뉴턴의 운동 법칙에 따라 설명될 수 있습니다

Answer 9

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.

일반적인 물질들을 하늘에서 떨어트리면 가속도(=점점 속도가 빨라지는 형상 또는 그 반대)를 받아서

점점 빠르게 떨어집니다.

그런데 현실에서는 빗방울이 총알처럼 빠르게 떨어지진 않죠

왜냐하면 가속도를 크게 받을수록 공기의 저항도 비례하여 저항력이 커지게 됩니다.

그렇게 중력의 가속도와 공기저항의 힘이 균형을 이루는 순간

물질은 등속운동(=일정한 속도)로 떨어지게 됩니다

Answer 10

안녕하세요. 과학전문가입니다.

이런 현상을 종단속도라고 합니다. 점성저항이나 압력저항때문에 발생합니다.

총알을 위로 쏴도 떨어지는 것 맞아도 안아픈 이유죠.

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