▷ 접선력

이 기사에서는 물리학에서 접선력이 무엇인지 설명합니다. 따라서 접선력의 의미, 접선력 계산 방법 및 해결 방법을 알아보겠습니다.

접선력이란 무엇입니까?

접선력은 균일하지 않은 원 운동을 설명하는 몸체에 작용하는 힘입니다. 구체적으로, 접선력은 물체의 원형 경로에 접하고 물체의 속도 크기를 변경시키는 힘입니다.

따라서 접선력은 원형 경로를 설명하는 물체의 접선 속도를 변경하는 힘입니다.

예를 들어, 움직이는 물체가 원 운동을 하고 이에 작용하는 접선력이 양수이면 움직이는 물체의 접선 속도가 증가하며 이는 움직이는 물체가 점점 더 빠르게 회전한다는 것을 의미합니다.

이전 이미지에서 볼 수 있듯이 접선력(F _t )은 원운동을 수행하는 몸체의 경로에 접합니다. 대조적으로, 구심력(F _c )은 접선력에 수직이며 원형 경로의 중심을 향합니다. 아래에서는 접선력과 구심력의 차이점을 살펴보겠습니다.

MCU에서 접선력은 0이라는 점을 명심하십시오. 이 경우 각속도는 일정하고 따라서 접선 속도는 값을 변경하지 않기 때문입니다.

접선력은 모바일의 질량에 접선 가속도를 곱한 것과 같습니다. 접선력은 물체의 질량에 각가속도, 원형 경로의 반경을 곱하여 계산할 수도 있습니다.

따라서 접선력의 공식은 다음과 같습니다.

금:

접선력의 값은 다음과 같이 해석되어야 합니다.

F _t >0 : 접선력이 양수이면 이동체 속도의 크기가 시간에 따라 증가한다는 의미입니다. 따라서 모빌은 양의 각가속도를 갖는 원형 운동을 나타냅니다.
F _t <0 : 접선력이 음수이면 이는 이동체 속도의 진폭이 시간에 따라 감소함을 의미합니다. 따라서 모빌은 음의 각가속도를 갖는 원형 운동을 나타냅니다.
F _t =0 : 접선력이 0이면 이동체 속도의 크기가 일정하다는 의미입니다. 따라서 모바일은 등속원운동(MCU)을 나타냅니다.

접선력의 정의와 그 공식이 무엇인지 확인한 후에는 이러한 유형의 힘이 어떻게 계산되는지에 대한 해결된 예를 볼 수 있습니다.

질량이 m=7kg인 움직이는 물체가 균일하게 가속된 속도로 원 운동을 나타냅니다. 시간 t _i = 2s에서 접선 속도는 5m/s이고 시간 t _f = 6s에서 접선 속도는 11m/s입니다. 모빌에 작용하는 접선력은 무엇입니까?

접선력을 찾으려면 이전 섹션에서 본 공식을 적용해야 합니다.

$F_t=m\cdot \cfrac{\Delta v_t}{\Delta t}=m\cdot \cfrac{v_{t_f}-v_{t_i}}{t_f-t_i}$

이 경우 문제는 이미 필요한 모든 데이터를 제공하므로 해당 값을 공식에 대체하고 접선력을 계산합니다.

$F_t=7\cdot \cfrac{11-5}{6-2}=7\cdot 1.5= 10.5\N$

결론적으로, 접선력은 움직이는 물체의 속도를 균일하게 증가시키므로 움직이는 물체는 균일 가속 원운동(MCUA)을 수행하게 됩니다.

마지막으로 접선력과 구심력의 차이점이 무엇인지 살펴보겠습니다. 왜냐하면 접선력은 원형 운동에 나타나는 두 가지 힘이기 때문입니다.

구심력은 물체가 원을 그리며 방향을 바꾸도록 하는 힘입니다. 구심력은 원형 운동으로 나타나며 원형 경로의 중심을 향하는 반경 방향 힘입니다.

따라서 접선력과 구심력의 차이는 접선력이 원형 운동을 설명하는 이동체의 속도 모듈을 수정하는 반면, 구심력은 이동체의 속도 방향을 변경한다는 것입니다.

또한 구심력은 모빌이 원궤도를 그리게 하는 힘이기 때문에 모든 형태의 원운동에서 나타난다. 그러나 원운동이 균일할 때는 움직이는 물체의 속도가 일정하므로 접선력은 0입니다.