롤링 운동에 관여하는 힘 :
* 중력 : 이것은 물체의 질량 중심에서 작용하여 아래쪽으로 당깁니다.
* 정상 힘 : 이것은 접촉점에 수직으로 작용하여 물체를 위로 밀어 넣는 표면에 의해 가해지는 힘입니다.
* 마찰 : 이 힘은 표면과 평행하게 작용하여 운동에 반대합니다. 롤링에는 두 가지 유형의 마찰이 있습니다.
* 롤링 마찰 : 이것은 접촉 지점에서 물체와 표면의 변형에서 발생하는 비교적 작은 힘입니다. 롤링 운동에 저항하는 주력입니다.
* 슬라이딩 마찰 : 이것은 물체와 표면 사이에 미끄러짐이있는 경우 발생합니다. 일반적으로 롤링 마찰보다 훨씬 높습니다.
힘 계산 :
롤링 운동을 위해 단일 "힘"을 계산하는 것은 어렵습니다. 대신, 일반적으로 힘을 개별적으로 분석합니다.
* 중력 : 이것은 물체의 질량 및 중력 가속을 사용하여 계산할 수 있습니다.
* 정상 힘 : 이상적인 상황에서 이것은 크기가 같고 중력 방향이 동일합니다.
* 롤링 마찰 : 이것은 일반적으로 롤링 마찰 (μr)의 계수에 정상 힘을 곱한 것으로 설명됩니다. 계수는 물체와 표면의 재료에 따라 다릅니다.
* 슬라이딩 마찰 : 이것은 슬라이딩 마찰 계수 (μs)와 정상 힘을 사용하여 계산됩니다.
주요 고려 사항 :
* 순수한 롤링 : 물체가 순전히 굴리려면 표면과의 접촉 지점이 고정되어 있어야합니다. 이것은 슬라이딩 마찰이 없음을 의미합니다.
* 토크 : 롤링 운동은 또한 회전력 인 토크의 영향을받습니다. 롤링을 시작하고 유지하려면 토크가 필요합니다.
* 에너지 : 에너지는 롤링 운동으로 보존되지만 번역 및 회전 운동 에너지 사이에서 전달 될 수 있습니다.
요약 :
물체가 굴릴 때, 당신은 그 운동에 기여하는 힘의 조합을 다루고 있습니다. 전체 힘을 계산하는 것은 복잡하지만 관련된 개별 힘을 이해하면 물체의 행동을 분석하고 예측할 수 있습니다.
