시나리오 이해
경사면 (경사)의 물체를 상상해보십시오. 중력은 물체에 작용하여 아래쪽으로 당깁니다. 그러나 경사로 인해 중력력은 두 가지 구성 요소로 나뉩니다.
* 경사와 평행 한 힘 (f_parallel) : 이 구성 요소는 경사면 아래로 물체를 가속화하는 책임이 있습니다.
* 경사에 수직 인 힘 (f_perpendicular) : 이 구성 요소는 평면의 정상 힘에 의해 균형을 이루어 물체가 가라 앉지 못하게합니다.
관계
경사 아래의 가속도는 경사각과 직접 관련이 있습니다. 이유는 다음과 같습니다.
* 삼각법 : 경사 (f_parallel)와 평행 한 힘은 다음과 같이 계산됩니다.
* f_parallel =m * g * sin (theta)
* 어디:
* m =물체의 질량
* g =중력으로 인한 가속도 (약 9.8 m/s²)
* theta =성향 각도
* 가속도 : f_parallel은 경사 아래로 가속을 일으키는 힘이므로 Newton의 제 2 법칙 (F =ma)을 사용하여 가속도를 찾을 수 있습니다 (a).
* a =f_parallel / m
* a =(m * g * sin (theta)) / m
* a =g * sin (theta)
키 포인트
* 더 큰 각도, 더 큰 가속도 : 성향 각도가 증가함에 따라, 각도 (sin (sin))의 사인이 증가하여 경사와 평행 한 힘이 더 커져서 더 큰 가속도를 얻습니다.
* 마찰 : 실제 시나리오에서 마찰도 역할을합니다. 위의 방정식은 마찰이 없다고 가정합니다. 마찰은 운동 방향과 반대되는 역할을하여 실제 가속도를 줄입니다.
* 제로 각도 : 각도가 0 (수평 평면)이면 sin (theta) =0이므로 경사 아래의 가속도는 0입니다.
예
물체가 30도 경사에 있다고 가정 해 봅시다. 경사 아래의 가속도는 다음과 같습니다.
* a =g * sin (30 °)
* a =9.8 m/s² * 0.5
* a =4.9 m/s²
요약
경사면에서 물체의 가속은 경사각의 사인에 직접 비례합니다. 더 큰 각도는 경사 아래로 더 큰 가속도를 초래합니다.
