물리 개념적인 질문, 도움이 시급해요..
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물리 문제를 풀다가 개념이 막 꼬였습니다...
전동기문제 인데 지면에 정지해있던 질량 10kg물체가 줄로 연결된
전동기에의해 당겨지면서 높이 4m인 지점을
지나는 순간 속력이 4m/s 가 되었고 시간은 2초가 걸렸습니다.
그럼 가속도는 2m/s^2 이고 알짜힘이 20N이니까 전동기는 120N 으로 물체를 당기고있습니다.
문제에서 전동기가 한 일을 물어봤는데 W=FS 해서 480J 입니다.
그런데 제가 여기서 개념적으로 헷갈리는 점은
알짜힘이 한 일이 그 물체의 역학적E의 변화량인데
그럼 이 물체의 역E의 변화량은 알짜힘이 한 일, 즉 20N이 한일 일 것이다라고 생각했습니다.
그런데 이 물체의 운동E변화량가 위치E의 변화량의 합이 480J, 전동기가 한 일과 같았고 알짜힘이 한 일은
20x4=80 J이었습니다. 역학E의변화량=알짜힘이한일=전동기가한일-중력이 한일 아닌가요?
왜 그런가요 ㅠㅠ 제가 개념서 막 찾아보고 나서 어렴풋이 느껴지는건
일의 정의에서 물체가 '힘의방향으로 움직였을때' 라는 말이 있으니까 중력의 반대방향을
움직였으니까 여기서 중력은 한 일이 없는건가요??
물체를 공중에 들어 올리는 경우에도 중력과 반대방향으로 움직였으니까 중력이 한 일은 없는건가요?
제가 이생각을 하다가,드는 의문이
공중에 있던 물체가 떨어지면 모든 위치에너지가 운동에너지로 변하는데 총역학적 에너지는
변하지않았습니다. 저는 지금까지 알짜힘이 한 일=물체의 역 E의 변화량 이라고 생각하고있었는데
개념서에
일:에너지의 형태를 바꾸는 것.
이라고 나와있었어요. 제가 지금까지 잘못풀고있었나요? 그럼 아예 처음부터 다시 개념을 잡아하는건가요..
그리고 '중력이 일을 했다' 할 때는 무조건 총 역학적에너지는 변화없고 위치에너지->운동에너지의 에너지 형태의 변화만일어나는건가요?
수능 20일 남기고 개념이 흔들려서 너무당황해 횡설 수설하는감이있네요 ㅠㅠ 도움이 시급합니다.
독학생이라 물어 볼 수 있는 분이없어요 ㅠㅠ .
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이상한거 외우지 마세요. 역학적 E = 알짜힘이 한일 이라는 말이 왜 맞아야 됩니까? 그럼 이게 맞을 수 있을려면 그 조건은 뭡니까? 수능은 그게 맞다면 그게 왜 맞는 지 증명할 줄을 알아야 됩니다. 역학적 E의 정의부터 보자면 위치E+ 운동E합 일뿐이고, 알짜힘은 작용하는 힘들의 합력일 뿐입니다.(그래서 실제로, 눈으로 보이는 운동을 지배하는 힘이구요) 그리고 굳이 중력이 한 일을 말하자면 -400J 이고,(아래방향을 +로 잡았슴니다.) 이유는 이동거리는 같지만 방향이 다르므로 변위가 달라서임니다. 마이너스 일은 물리2 에서나 다룹니다.
어떤 물체가 받는 알짜힘이 한 일은, 그 물체의 운동에너지의 변화량과 같고, 어떤 물체가 받는 알짜힘에서 위치에너지와 관련된 힘을 모두 뺀 힘이 한 일은, 그 물체의 역학적 에너지의 변화량과 같습니다.
위치에너지와 관련된 힘이 일을 했다는 건, 위치 에너지와 운동 에너지 사이에서"만" 에너지의 전환이 이루어졌으므로 역학적 에너지가 일정한 것이고, 위치 에너지와 관련되지 않은 힘이 일을 했다면 "다른 에너지"와 운동 에너지 사이에서 에너지의 전환이 이루어졌으므로 역학적 에너지가 변하는 것입니다.
이동 방향과 힘의 방향이 "수직일 때" 일이 0입니다. 이동 방향과 힘의 방향이 반대 방향이면, 이동 거리*힘*(-1)이 됩니다. "내적"과 비슷하다고 생각하면 됩니다. (사실은, 일은 힘과 변위의 내적입니다 ㅇ_ㅇ )