Processing math: 100%

펼쳐진 노트북의 위쪽에서 아래로 지긋히 누르면 노트북이 넘어지는 경우를 본 적이 있을 것이다(물론 hinge가 매우 빡빡한 새 노트북이어야 할 것이다). 그림과 같이 펼쳐진 노트북에서 얼마의 힘을 주면 노트북이 넘어질까? 단, 상판과 하판의 무게는 같다고 볼 수 있고, 총 무게는 1kg이다.

 

728x90
,

[Q1] 한쪽 끝이 벽에 걸린 막대를 줄로 천장에 연결해서 수평이 되게 만들려 한다. 어느 고리에 줄을 걸어야 장력이 가장 작을까(줄이 끊어질 확률이 줄어든다)?

1. A

2. B

3. C

4. 어느 위치나 상관없다.

[Q2] 경첩도 힘을 받는다. 줄이 어디에 걸릴 때 경첩에 걸리는 힘이 최소가 되는가?

728x90
,

막대의 한쪽 끝을  매우 서서히 위로 밀어서 세우려 한다. 힘 방향이 막대에 항상 수직이게 작용할 때 바닥에 접촉하는 막대의 끝이 미끄러지지 않으려면 마찰계수는 얼마이어야 하는가?

풀이:

더보기

매우 서서히 움직인다고 했으므로 준정적평형상태(quasistatic equilibrium)로 생각할 수 있다. 막대(길이=, 무게=W)가 수평과 θ 각을 이룰 때 작용하는 힘을 F(가변적이다)라면

Fx=fFsinθ=0

Fy=FcosθW+N=0

τpivot=FW2cosθ=0 여기서 미끄러짐이 없기 위해서는 f<μN을 만족해야 하므로

μ>fN=FsinθWFcosθ=sinθcosθ2cos2θ

우변의 최대값이 122이므로 바닥과의 정지마찰계수는 이보다 커야 한다.

728x90

'Physics > 역학' 카테고리의 다른 글

링이 위로 튈 수 있는 조건은?  (6) 2025.01.04
실린더의 최대속력은?  (0) 2025.01.03
체인이 움직이는 속력은?  (1) 2025.01.02
막대진자의 최소 진동 주기는?  (0) 2024.12.31
물체의 가속도는?  (0) 2024.12.28
,