$\theta=30^\circ$ 경사진 미끄러운 언덕 위에 바퀴($R$)를 고임목을 이용해서 고정시키려 한다. 고임목의 최소 높이($h$)는 $R$의 몇 배인가?
1. $1$
2. $\frac{\sqrt{3}}{2} \approx0.866 $
3. $\frac{1}{2} $
4. $(1-\frac{\sqrt{3}}{2}) \approx 0.134 $
5. 바퀴 무게에 따라 달라진다.
마찰이 있는 경우는 어떻게 달라질까?
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천칭(양팔 저울)의 양쪽 팔에 올려진 두 물체의 무게가 같아야 수평으로 균형을 잡는다. 물체의 무게 차이가 생기면 무거운 쪽으로 조금 기울인 상태에서 정지한다. 그리고 차이가 클수록 더 많이 기운다. 천칭은 양쪽 팔에 오려진 물체의 무게가 만드는 토크를 비교하는 장치로 더 큰 토크를 작용하는 쪽으로 기울게 된다. 천칭 팔이 기울어져도 무게가 큰 쪽이 항상 더 큰 토크를 만들므로 물리 관점에서 보면 팔이 수직이 될 때까지 회전을 해야 한다. 그런데 실제로는 조금 기운 상태에서 정지하는 것을 볼 수 있다. 왜 그런가?(축에 기름칠을 잘 해도 마찬가지이므로 마찰 때문은 아니다)
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상자가 벽에서 떨어지지 않게 밀고 있다(팔 방향으로 힘을 준다). 상자에 작용하는 마찰력의 방향은?
1. 위쪽
2. 아래쪽
3. 알 수 없다.
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바퀴가 경사면을 미끄러짐이 없이 구르면서 올라가고 있다. 이때 바퀴에 작용하는 마찰력은 정지 마찰력이다. 정지 마찰력의 방향은?
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