낙하하는 물체가 결국은 일정한 속도에 이르게 되는 이유는 무엇인가요?
높은 곳에서부터 떨어지는 물체는 떨어지면서 무한히 가속되는 것이 아니라 어느 시점에 이르게 되면 결국 일정한 속력으로 떨어진다고 하는데, 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
물체가 높은 곳에서 떨어질 때 지구의 중력에 의해 가속되며 떨어지게 됩니다. 하지만 물체가 떨어지는 동안 공기 저항이나 마찰력 등의 영향을 받게 되는데 이는 물체의 속도를 점차 감소시키는 역할을 합니다. 이러한 영향들로 인해 물체는 결국 일정한 속도에 이르게 됩니다.
이러한 현상은 운동의 법칙 중에서도 가속도와 관련된 뉴턴의 제2법칙에 의해 설명될 수 있습니다. 이 법칙은 물체의 질량과 가해지는 힘의 크기에 비례하여 가속도가 결정된다는 것을 말해줍니다. 따라서 물체가 떨어지는 동안에도 지구의 중력이 일정하게 작용하므로 물체의 질량에 따라 가속도가 결정되고 결국 일정한 속도에 이르게 되는 것입니다.
그리고 물체가 떨어지는 동안 지구의 중력은 물체의 위치에 따라 달라지지 않습니다. 즉 물체가 높은 곳에서 떨어지는 동안에도 중력은 일정하게 작용하므로 물체의 가속도도 일정하게 유지됩니다. 따라서 결국 물체는 일정한 속도로 떨어지게 되는 것입니다.
이와 같은 이유로 물체가 높은 곳에서 떨어지면 결국 일정한 속도로 떨어지게 되는 것입니다. 감사합니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
낙하하는 물체가 결국 일정한 속도에 이르게 되는 이유는 중력입니다. 중력은 두 물체 사이에 작용하는 인력의 한 형태로, 지구의 질량이 물체를 끌어당기는 힘입니다.
물체가 높은 곳에서 떨어질 때, 중력은 물체를 가속시킵니다. 초기에는 중력이 물체에 작용하여 물체가 가속하면서 속도가 증가합니다. 그러나 공기 저항과 같은 외부 요인들이 일정한 속도에 도달할 때까지 물체의 가속을 제한하게 됩니다.
일정한 속도에 도달하면, 물체의 중력과 외부 요인들의 합력이 균형을 이루게 되어 물체는 일정한 속도로 낙하하게 됩니다. 이 상태를 터미널 속도라고도 합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
높은 곳에서 떨어지는 물체는 중력과 공기 저항이라는 두 가지 힘의 영향을 받습니다.
중력은 물체를 아래로 잡아당기는 힘입니다.
높은 곳에서 떨어지는 물체는 중력에 의해
가속되면서 아래로 떨어집니다.
하지만 물체가 움직일 때는 공기가
물체에 반대 방향으로 작용하는 공기 저항이라는 힘이 발생합니다.
물체가 빨리 움직일수록 공기 저항은 커집니다.
물체가 떨어지면서 중력에 의해 가속되는 속도와 공기 저항에 의해 감속되는
속도가 같아지면 더 이상 가속되지 않고
일정한 속력으로 떨어지게 됩니다.
이 속도를 종단 속도라고 합니다.
종단 속도는 물체의 질량 크기 모양 공기의 밀도
등에 의해 영향을 받습니다.
질량은 질량이 클수록 공기 저항에 대한 영향이 적어 종단 속도가 커집니다.
크기은 크기가 클수록 공기 저항이 커져 종단 속도가 작아집니다.
모양은 모양이 날렵할수록 공기 저항이 작아 종단 속도가 커집니다.
공기 밀도은 공기 밀도가 높을수록 공기 저항이 커져 종단 속도가 작아집니다.
높은 곳에서 떨어지는 물체는 무한히 가속되지 않고 종단 속도에
도달하면 일정한 속력으로 떨어지게 됩니다.
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