공에 작용하는 힘
* 중력 (fg) : 항상 아래쪽으로 행동하여 공을 지구의 중심쪽으로 당기십시오.
* 정상 힘 (fn) : 공의 접촉점에 수직 인 표면에 의해 가해지는 힘. 그것은 표면에 수직으로 작용하는 중력의 성분의 균형을 유지하여 공이 표면에 가라 앉지 않도록합니다.
* 마찰 (ff) : 이것이 공의 움직임에 반대하는 힘입니다.
* 정적 마찰 (fs) : 공이 처음에 휴식을 취하거나 일정한 속도로 구르는 경우에 작용합니다. 그것은 공이 미끄러지는 것을 방지합니다.
* 동역학 마찰 (fk) : 공이 미끄러지거나 미끄러질 때 작용합니다. 일반적으로 정적 마찰보다 작으며 공을 늦추기 위해 작동합니다.
* 응용력 (FA) : 이것은 공을 움직이기 위해 공에 작용하는 외부 힘입니다. 예를 들어 푸시, 킥 또는 공이 굴러가는 경사가 있습니다.
이 힘이 어떻게 상호 작용하는지
* 미끄러지지 않고 롤링 : 이상적인 시나리오에서, 미끄러지지 않은 공을 굴리는 공은 힘 사이에 균형이 있습니다. 적용된 힘 (있는 경우)은 마찰에 의해 균형을 이루고, 정상 힘은 표면에 수직 인 중력의 성분의 균형을 유지합니다.
* 미끄러짐 : 적용된 힘이 최대 정적 마찰을 초과하면 볼이 미끄러지기 시작합니다. 이것은 운동 마찰이 점령되고 공이 느려질 것임을 의미합니다.
* 회전 : 공의 회전은 마찰에 의해 직접 영향을받습니다. 정적 마찰은 공이 회전하는 반면 운동 마찰은 회전 속도가 느려집니다.
주목해야 할 중요한 점
* 마찰의 역할 : 공이 굴러가는 데 마찰이 중요합니다. 그것없이 공은 단순히 미끄러질 것입니다.
* 표면 특성 : 볼이 롤링되는 표면의 유형은 마찰의 양에 크게 영향을 미칩니다. 거친 표면은 마찰이 더 높습니다.
* 공의 재료 : 공의 질량과 재료는 작용하는 힘에 영향을 미칩니다. 무거운 공은 더 큰 중력을 경험할 것입니다.
* 에너지 변환 : 롤링에는 에너지 변환이 포함됩니다. 공이 경사면을 굴러 가면서 운동 에너지는 잠재적 에너지로 전환됩니다.
예
* 평평한 표면에 굴림 : 중력과 정상 힘은 서로 균형을 이루고 정적 마찰은 롤링에 필요한 토크를 제공합니다.
* 공 경사면을 굴리는 공 : 중력은 공을 경사면 아래로 당기고 마찰은 회전의 토크를 제공합니다.
* 거친 표면에 굴림 : 마찰이 증가하면 공이 굴러 가기 시작하고 더 빨리 속도가 느려집니다.
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