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마찰에 대하여
자연과학적 의미에서의 마찰력은 한 물체가 다른 물체와 접촉한 상태에서 움직이기 시작할 때 또는 움직이고 있을 때 그 접촉면에서 운동을 저지하려고 하는 현상 혹은 두 물체가 접촉하여 운동할 때, 접촉면을 따라 그 운동을 방해하는 힘으로 이해할 수 있다..
마찰력의 계수는 물질의 고유 성질이 아닌, 어떤 물체의 어떤 표면 상태에서 어떤 물질과 접촉하는가 등에 관계있으며 실험을 통해 결정되는 현상론적인 량이다. 교과서에서는 일반적으로 마찰력은 접촉면의 넓이에는 무관하다고 서술하나 이것은 접촉면이 이상적으로 매끄러운 경우에만 성립한다. 실제로는 접촉면의 넓이, 접촉면의 매끄러운 정도 등에 따라 영향을 받는다.
1.마찰의 종류
1)정지 마찰력
정지 마찰력(static friction)은 물체가 움직이지 않는 동안에 받는 마찰력을 말한다. 평면 위에 놓여 있던 물체가 외부에서 힘을 받았는데 움직이지 않았다면, 외부의 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 정지 마찰력이 작용한 것으로 이해할 수 있다. 이러한 정지 마찰력의 최대값을 최대 정지 마찰력이라고 한다. 외부의 힘이 최대 정지 마찰력보다 커지면, 물체는 움직이기 시…(생략)
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스케이트로 앞으로 지치고 나갈 때는 보통 스케이트 날을 옆으로 새워 아주 강하게 밀치고 나간다. 하지만 마찰력이 완전히 0이 된다면 이 또한 불가능하다. 날을 옆으로 세운다고 할지라도 미끄러지기만 할 뿐이다. 우리가 일반적으로 이동하는 것은 대부분 마찰력을 이용한다. 즉 마찰이 없다면 마찰력을 이용하는 걷기, 달리기 등의 이동은 불가능해진다.
2) 만약 움직이는 물체라면 멈출 수가 없다.
얼음판에서 미끄러지는 것을 연상해 보자. 만약 조금이라도 움직이기 시작한 사람은 꽤 오랫동안 앞으로 미끄러져 나간 후에 멈추게 된다. 이게 마찰력이 아주 작아서 이다. 하지만 완전히 마찰력이 0이 된다면, 한번 움직이기 시작한 물체는 멈출 수가 없다. 물론 걷거나 달리는 것처럼 마찰력을 이용해서 움직이는 것은 불가능하다. 다만 로켓등을 이용해서 움직이는 것은 가능하다. 일단 그런 식으로 움직이기 시작한 물체는 외부에서 다른힘(날아가는 반대방향으로 로켓 추진을 한다던가 하는)을 주지 않는 이상 절대로 멈출 수가 없다.
비슷한 예로 들면 우주 공간의 진공상태에서는 마찰력이 0에 무한히 가깝다. 마찰력이란 두 물체가 접촉한 상태에서 움직이여 하는데, 공기조차 없는 진공상태에서는 그런 마찰력을 일으킬 접촉한 물체가 거의 없다.(얼음판에서 미끄러지는 물체가 언젠가는 서는 이유는 얼음이 마찰력이 완전히 0이 아닌 이유도 있지만, 물체와 공기가 마찰을 하기 때문이기도 하다.) 실제 장거리 탐사 위성의 경우 이런 상황을 이용한다. 즉 우리가 명왕성으로 탐사위성을 보낸다면 로켓 추진등으로 명왕성을 향해 일정속도를 만들어준다면, 인공위성은 그 방향을 향해 우주공간을 영원히 날아가게 되는 것이다. 즉 아주 작은 연료를 가진 탐사 위성으로도 명왕성까지 갈수가 있는 것이다.
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