분명히 당신은 샌 안토니오 동물원에서 사자를 전투 수 있습니다. 좋아,그것은 그런 종류의 전투가 아닙니다-그것은 줄다리기 전투입니다. 구멍을 통과하는 두꺼운 로프가 있습니다. 한쪽 끝에는 사자 새끼가 있습니다. 로프의 다른 쪽 끝에는 세 명의 프로 레슬러가 있을 수 있습니다. 누가 이길까요? 음,레슬링 선수는 이기지 못합니다. 그러나 여기에 물리학도 있습니다.
마찰에 관한 모든 것
전형적인 줄다리기는 힘에 관한 것이 아니라 마찰에 관한 것입니다. 그것은 당신이 슬라이딩에서 자신을 유지하기에 충분한 마찰이없는 경우 당신이 얼마나 강한 중요하지 않습니다. 보여드리죠 여기 줄다리기에서 두 사람에 대 한 힘 다이어그램입니다.
각 풀러(로프를 당기는 사람)는 본질적으로 네 가지 힘이 작용합니다. 지상의 상승 강요에 의해 균형을 잡는 내려가는 무게가 있습니다. 사람이 밧줄을 당기기 때문에 밧줄은 반대 방향으로 사람을 당깁니다(이것은 힘의 두 가지 특성 때문에). 마지막으로,사람과 땅 사이의 마찰력이있다. 아무도”승리”하지 않으면,이 모든 힘은 0 이되고 사람은 휴식을 취합니다. 이기는 방향으로 움직이기 시작하기 위하여는,마찰력은 밧줄에서 힘 보다는 더 커야 합니다.
이”두 종단”힘의 본질은 힘이 쌍으로 와서 두 물체 사이의 상호 작용이라는 것을 의미합니다. 왼쪽에있는 사람이 밧줄을 얼마나 세게 당기는지는 중요하지 않습니다.이 밧줄은 그 사람을 끌어 당깁니다. 그래서 만약 당신이 1,000 뉴턴으로 끌어 당긴다면-같은 밧줄이 두 사람을 끌어 당깁니다. 그래서 핵심은 수평 방향으로 작용하는 다른 힘,즉 마찰입니다.
최대 마찰력은 두 가지에 따라 달라집니다. 그것은 상호 작용하는 표면의 유형에 달려 있습니다(아마도 그것은 콘크리트 바닥과 상호 작용하는 신발의 고무 일 것입니다)일부 표면은 다른 표면보다 더 많은 마찰을 가지고 있습니다. 당신은 정말 줄다리기에서이 부분을 변경할 수 없습니다. 마찰력은 또한 정상적인 힘에 달려 있습니다. 정상적인 힘은 두 표면이 함께 밀려 오는 힘입니다. 이 간단한 줄다리기의 경우,땅은 사람의 중력 무게와 동일한 힘으로 밀어 올립니다. 이것은 더 무거운 사람들이 줄다리기를 이길 수 있도록 행동하는 더 큰 마찰력을 가질 것이라는 것을 의미합니다.
오,인간 대 사자 줄다리기에서 인간은 사자와 다른 표면에 있음을 주목하십시오. 누가 장점이 있습니까? 그녀는 그녀가 단지 평범한 오래된 슬라이딩 마찰 이상을 사용할 수 있도록 고르지 못한 땅을 가질 수 있기 때문에 아마 사자입니다.
그래서,그것은 정말로 질량
에 관한 것입니다.비슷한 마찰 재료를 가진 동등한 땅에 두 명의 참가자가 있다면,질량은 중요합니다. 만약 왼쪽에 있는 사람이 오른쪽에 있는 사람의 질량의 절반을 가진다면,그들은 마찰의 절반을 가지게 될 것입니다. 이것은 무거운 끌어 당기는 사람을 이길 꽤 힘든 것을 의미한다.
사자는 어떻습니까? 이것은 젊은 사자처럼 보입니다-그녀는 약 120 킬로그램(최대 182 킬로그램)의 질량을 가질 수 있습니다. 전형적인 거대한 인간 레슬링 선수는 약 90~100 킬로그램의 질량을 가질 수 있습니다. 세 인간은 아마 하나의 여성 사자보다 더 많은 질량을 가질 것입니다. 아마. 인간은 질량안에 이점이 있어야 한다.
또한 로프 마찰에 관한 것입니다
기다려! 이것은 정상적인 줄다리기가 아닙니다. 밧줄은 직선이 아닙니다. 그거 알았어? 이 놀이로 또 다른 마찰력을 추가 할 수 있다는 점에서 큰 차이를 만들 수 있습니다. 이것이 유리를 통과하는 정상에서 보는 밧줄의 도표에 어떻게 작동하는지 저가 당신에게 보여주게 하십시오.
그 작은 노란색 점은 로프의 일부입니다. 밧줄이 정지하는 경우에,밧줄의 이 부분에 힘은 0 까지 추가해야 한다(나가 측에 당긴). 그리고 여기 열쇠가 있습니다:인간으로부터의 끌어당김과 사자로부터의 끌어당김은 반대 방향에 있지 않습니다. 이 두 힘이 최대 0 을 더할 수있는 방법은 없습니다. 벽은 또한 밧줄에(도표에서 보이는 것과 같이 위로 그리고 오른쪽으로)밀어야 한다. 이 벽 힘은 정상적인 힘입니다-예,마찰을 일으킬 수있는 동일한 종류의 정상적인 힘입니다.
밧줄에 정상적인 힘이 있기 때문에,또한 마찰력이 있을 수 있습니다. 물론 이것은 일반적으로 거 대 한 마찰 힘 되지 않을 수 있도록 부드러운 강철에 대 한 마찰 로프. 그러나,큰 정상적인 힘으로 당신은 또한 상당한 마찰력을 얻을 수 있습니다.
그러나 마찰력은 어떤 방식으로 작용합니까? 마찰이 감정을 가지고 있다면(그렇지 않은—그것은 단지 힘이다),그것은 침착하기를 원할 것입니다. 마찰은 두 표면이 미끄러지는 것을 방지하기 위해 한 방향으로 작용합니다. 인간이 사자 보다는 열심히 당기는 경우에,밧줄이 인간을 향해 미끄러지지 않는다 그래야 사자는 마찰의 이득을 얻을 것이다. 그러나,사자가 열심히 당긴 경우에 마찰력은 측을 전환할 것입니다.
그래서,누가 마찰에 이점이 있습니까? 장점은 패자(아마도 사자)에게 간다.2844>
당신은 인간과 사자 사이의 진정한 공정한 일치를 원하는 경우에 당신은 직선 밧줄에 있습니다. 또한 사자에 일부 테니스 신발을 넣어 시멘트에 그녀를 가지고하는 것이 가장 좋은 것입니다.
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