이 기사에서는 물리학에서 휴식이 무엇인지 설명합니다. 따라서 물리학에서 휴식의 정의, 물리학에서 휴식의 다양한 유형 및 정지 상태의 물리적 시스템의 예를 찾을 수 있습니다. 그러면 휴식 상태와 다른 물리적 개념 사이의 관계를 볼 수 있습니다.
물리학에 무엇이 남나요?
물리학에서 휴식 이란 몸이 움직이지 않는 물질의 상태, 즉 움직임 이 없는 상태를 말한다.
그러므로 정지한 몸이란 시간이 흘러도 그 위치가 변하지 않고 같은 자리에 머물러 있다는 뜻이다.
예를 들어, 나무가 계속 쉬고 있습니다. 나무는 땅에 고정되어 있어서 움직일 수 없기 때문에 항상 정지해 있습니다.
실제로 나무는 땅에 고정되어 있어도 지구가 움직이기 때문에 완전히 정지한 상태는 아닙니다. 그러나 물리학에서는 신체의 운동학적 거동을 연구하기 위해 정지 상태로 간주합니다. 아래에서는 두 가지 유형의 휴식의 차이점을 살펴보겠습니다.
물리학의 휴식 유형
물리학에는 두 가지 유형의 휴식이 있습니다.
- 영구 휴식 : 사용된 기준 시스템에 관계없이 신체는 휴식 상태입니다. 따라서 신체의 속도는 0입니다.
- 상대적 휴식 : 신체는 기준 시스템에 따라 휴식을 취하고 있습니다. 따라서 신체의 속도가 기준 시스템과 동일한 경우 신체가 정지한 모습을 볼 수 있습니다.
예를 들어, 자동차가 연석을 떠나는 것을 관찰하면 우리 모두는 자동차가 움직일 것입니다. 반면에 같은 속도를 가진 자동차에서 특정 속도로 움직이는 자동차를 본다면 다른 자동차가 우리를 위해 움직이지 않기 때문에 정지해 있다고 생각할 것입니다. 이러한 유형의 휴식은 상대적 휴식입니다.
휴식과 뉴턴의 제1법칙
다음으로 우리는 휴식과 뉴턴의 제1법칙 사이의 관계가 무엇인지 살펴보겠습니다. 왜냐하면 두 법칙은 물리학에서 밀접하게 관련된 개념이기 때문입니다.
관성의 법칙이라고도 불리는 뉴턴의 제1법칙은 물체에 외부 힘이 가해지지 않으면 물체가 정지 상태를 유지하거나 일정한 속도를 유지한다고 말합니다. 즉, 운동 상태나 정지 상태를 변경하려면 신체에 힘을 가해야 합니다.
결론적으로, 뉴턴의 제1법칙에 따르면 이미 정지해 있는 물체는 힘이 가해지지 않으면 무한정 계속 정지 상태를 유지하게 됩니다.
휴식과 마찰
마찰 또는 마찰은 두 몸체의 표면 사이에서 발생하는 마찰입니다. 따라서 물리학에서 마찰력(또는 마찰력)은 두 물체의 표면 사이의 마찰로 인해 나타나는 힘으로, 하나가 다른 물체 위로 미끄러질 때 발생합니다.
따라서 물체가 움직이기 시작하기 위해, 즉 물체가 정지 상태에서 운동 상태로 전환하기 위해 가해져야 하는 힘은 정지 마찰력이며, 그 공식은 다음과 같습니다.
금:
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뉴턴으로 표현되는 마찰력 또는 정지 마찰력입니다.
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단위가 없는 정지 마찰 계수입니다.
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뉴턴으로 표현되는 수직력이다.
따라서 정지마찰력의 값보다 큰 힘이 정지해 있는 물체에 가해지면 이 물체는 움직일 수 있습니다.
땅에 정지해 있던 물체를 이미 움직이기 시작했을 때, 그 물체가 갑자기 가속되어 훨씬 더 빠르게 움직이는 일이 어느 시점에서 분명히 일어났습니다. 이는 동적 마찰력이 정지 마찰력보다 작기 때문입니다. 즉 물체가 이미 움직이고 있을 때 마찰력이 감소하기 때문입니다.
휴식과 균형
마지막으로, 물리학에서 휴식과 정상 상태의 차이점이 무엇인지 살펴보겠습니다. 두 개념은 종종 혼동되기 때문입니다.
정상 상태 는 동작을 정의하는 모든 변수가 일정하게 유지되는 경우 시스템이 있는 상태입니다. 즉, 물리적 시스템은 모든 변수의 값이 변하지 않으면 안정적인 상태에 있습니다.
따라서 정지 상태와 정상 상태의 차이점은 물리적 시스템의 속도가 0이면 정지 상태인 반면, 속도가 일정하면 물리적 시스템은 정상 상태에 있다는 것입니다.
따라서 정지 중인 시스템은 속도가 0과 같은 일정한 값을 갖기 때문에 정지 상태에도 있습니다. 그러나 물리적 시스템은 0이 아니지만 일정한 속도로 안정된 상태에 있을 수 있으며, 이 경우 시스템은 정지 상태가 아닙니다.