| [ sciEncE ] in KIDS 글 쓴 이(By): HanDDol (whassup) 날 짜 (Date): 2003년 3월 18일 화요일 오전 12시 35분 48초 제 목(Title): Re: [질문] 스케이팅 때의 힘의 작용. babs 님의 글은 너무 긴 관계로 가운데 화살표로 주석 달겠습니다. ^^ (1)출발시. 출발시에는 몸의 진행방향에 대한 속도벡터는 0 입니다. 따라서 힘을 최대로 내려면 발을 90도로 꺾어서 완전히 뒤로 밀어줘야 합니다. (즉, 바퀴를 90도로 미끄러지지 않게 밀라는 거고, 폴대로 밀어도 됩니다) | <----왼발 -- <--오른발 추진력 벡터와 속도벡터는 반대방향으로 작용합니다. ---> 아주 단거리일 경우는 실제로 이 비슷한 식으로 하긴 합니다. 정확히는 둘다 진행 방향에서 90도를 향합니다. 즉 진행 방향 time 0 time 1 time 2 ^ | --- | --- --- | ___ --- ___ 지금 --- 를 바로 봤을 때 엘리트 선수들은 거의 양발을 벌리다시피 하면서 time 0에서 봤을 때는 이런 발을 하고 있다가, 출발하면서 오른 발을 앞으로 넘겨주고, 그 다음에는 왼발을 넘겨주는 식으로 출발합니다. 그러나 사람 -.- 발이 위와 같이 180도로 벌려주기는 무척 힘들기 때문에 실제로는 180도는 아니고 120도? 그 정도로 출발한다고 합니다. 물론 아마추어들은 틀린 이야기입니다. (2)가속시. 이렇게 반대방향으로 밀때..오른 발로 뒤로미는 힘을 N_right라 합시다. N_right의 힘만으로 도달할 수 있는 최고속도 S_n_right가 존재합니다. (발힘에는 한계가 있는데, 우리는 그보다 큰 속도를 얻고자 합니다.) 즉, N_right는 상수이고, 임계속도에 다다르면 더 이상 N_right에 의해 속도를 낼수 없는데, N_right는 전적으로 마찰력에 의존하기 때문입니다. 그런데 마찰력에 의존하려고 발을 땅에 디디는 순간 현재속도 S_n_right에서 땅이 뒤로 밀려나므로, 헛발질만 하게 됩니다. 그래서 가속시에는 45도 각도로 밀어줍ㄴ디ㅏ. | <--왼발 |/ <--오른발 (오른발힘의 절대값은 동일) ---> 대충은 비슷한 거 같은데. 일단 N_right가 전적으로 마찰력에 의존한다고 하셨는데 어떤 마찰력인지 궁금합니다만. 간단히 이야기하자면 여기서 마찰력이라고 할만한 것은 두 가지가 존재합니다.(좀 간략히 이야기해서입니다.) 하나는 왼발이 진행 방향에서 횡방향으로 버티는 마찰력입니다. 또 한 가지는 오른 발이 뒤 쪽으로 즉, 후방 45도로 밀렸을 때 작용하는 마찰력입니다. (3)극한가속시. 여기서부터는 오른발을 완전히 옆으로 밀어야 하는데 이 때 일어나는 상황은 다음과 같습니다. | <--왼발 | | <--오른발 (오른발힘의 절대값은 동일) @ ^ | | | <----====> 헉..그리기 힘들다.. 위로 솟아있는 벡터는 몸뚱이의 속도벡터입니다. ===> 이거는 오른발로 옆을 밀때 일어나는 힘작용 벡터. <--- 이거는 그 반작용에 의해 얻을 수 있는 몸뚱이의 속도벡터. 오른쪽으로 밀었으니 당연히 왼쪽으로 쏠리겠져? 그리고 @ 는 두 속도벡터의 합벡터입니다. 직사각형의 대각선 원리에 의해 대각선이 더 길져.. 즉, 오른쪽으로 옆으로 밀어도 더 큰 속도벡터를 얻게 되는 것입니다. 단 방향은 왼쪽으로 좀 치우치긴 하지만 그나마 그 극한속도에서 조금이라도 속도가 늘어나는게 큰 이득이고, 오른쪽으로 미는 힘이 작기 때문에 방향 치우치는 건 표도 안날겁니다. 그리고, 발을 교대로 바꿔서 밀기 때문에 방향보정이 되는 것이지여. (결국 지그재그로 나아가는 셈) 더 쉬운 예로 정리하겠습니다. 달리는 놈을 옆에서 밀면 그 놈의 속도는 더 빨라집니다.(직교벡터합의 원리) 교차로에서 좌회전하는 차의 속도를 직진하는 우리차에서 바라보면 좌회전차의 실제 속력보다 상대속력이 더 빠릅니다(직교벡터합) ----> 제가 이해하고 있는 게 이거랑 대충 비슷합니다. 정리가 안 되고 있긴 하지만 거의 비슷합니다. 그리고 지그 재그로 움직이는 것도 맞습니다. 실제로 계속 해서 지그 재그 운동을 하거든요. 발은 좀 확실히 몸은 좀 약하게 지그 재그 운동을 합니다. 그런데, 이해 안 되는 부분은. 직교 벡터합 맞습니다. 그러나 대각선 방향의 힘의 합력은 커집니다만, 이걸 진행 방향으로 환산하면 이전보다 더 커질 이유가 없다는 겁니다. 아무리 생각해도 이해가 안 되는 부분입니다. 즉, a b ^ / | / | / |/ +---> c a는 지금까지 계속 진행하던 힘. c는 왼발을 옆으로 밀었을 때 얻어진 힘. b는 그 결과 얻어진 합력. 문제는 현재의 진행 방향은 a쪽이라는 사실입니다. 즉, 합력 b는 커졌지만 이걸 진행방향으로 환산하면 여전히 a와 똑같다는 겁니다. 그리고 바퀴의 구름 마찰력 같은 거나, 베어링의 마찰력으로 인해, 또 가장ㅇ 큰 공기 마찰력에 의해 훨씬 줄어들겠죠. 어쨌든 다시 한 번 Refinement였습니다. What is signature? Is it edible?? If edible, mail to sbhan@os.korea.ac.kr or handdol@nownuri.net how to eat. |