11.4
물체가 마찰이 없는 표면에서 가속도 없이 순수한 평행 이동 운동을 수행할 때 두 가지 힘만 작용합니다.
물체가 회전하려면 토크가 필요합니다. 마찰이 발생하면 마찰력은 선형 속도의 방향과 반대 방향으로 작용하여 토크를 생성합니다.
이 토크는 각가속도를 생성하고 물체가 회전하기 시작합니다. 회전 속도가 충분히 커지면 물체의 각속도는 표면과 접촉하는 점의 접선 속도를 상쇄하기에 충분합니다.
이 점의 접선 속도는 같고 질량 중심의 방향과 반대 방향이므로 속도가 0이 됩니다. 이 동작을 미끄러지지 않고 구르기라고 합니다.
여기서 물체의 질량 중심은 선형 경로를 따르지만 물체 가장자리의 점은 사이클로이드 경로를 따릅니다.
물체의 완전한 한 회전에서 질량 중심은 롤링 물체의 둘레와 동일한 선형 거리만큼 이동합니다.
사람들은 바퀴가 발명된 이래로 미끄러지지 않고 구르는 움직임을 관찰해 왔습니다. 예를 들어, 자동차 타이어와 도로 표면 사이의 상호 작용을 볼 수 있습니다. 운전자가 자동차가 앞으로 나아가지 않고 타이어가 회전하도록 바닥에 가속 페달을 밟는다면 바퀴와 도로 표면 사이에…
저작권 © 2026 MyJoVE Corporation. 모든 권리 보유.