"굴림 마찰력"의 두 판 사이의 차이

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1,232 바이트 추가됨 ,  2024년 9월 12일 (목) 23:19
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체인에 감긴 로터는 힘의 크기는 변하고 힘의 합력이 오른쪽 오른쪽 위 방향이 될 것이다. 그렇지만 병진운동의 힘 성분은 트랙션에 의한 힘보다는 작기 때문에, 트랙션에 의한 오른쪽 힘이 병진운동을 일으키는 힘이 된다.
체인에 감긴 로터는 힘의 크기는 변하고 힘의 합력이 오른쪽 오른쪽 위 방향이 될 것이다. 그렇지만 병진운동의 힘 성분은 트랙션에 의한 힘보다는 작기 때문에, 트랙션에 의한 오른쪽 힘이 병진운동을 일으키는 힘이 된다.


  체인과 로터이 맞물림의 개수가 n개라면, 토크의 크기는 F*r*n 이 된다. 수평방향의 힘은 작다.
  체인과 로터이 맞물림의 개수가 n개라면, 토크의 크기는 F*r*n 이 된다. 수평방향의 힘은 작다. 이 힘이 <math> \beta F </math>라고 하자.  


   <math>  rFn - Rf = I \alpha </math>
   <math>  rFn - Rf = I a/R  </math>


   <math>  </math>
   <math>  f  +  \beta F  = ma  </math>


  <math>    a  =  \frac{ nr/R  + \beta } { m + I/R^2 } F </math>
가 해가 되고,


  <math>  f =  F \frac{ mR^2 ( n r/R - \beta k ) }{ mR^2 +I  } </math>
가 되어서 k<1 이고, beta<<1이므로 f>0이 된다. n=10, r=1/10이면 충분히 f>0이다.


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가 답이 된다.
가 답이 된다.


캬, 제로 음료 한잔해~
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마지막으로 구르는데 마찰이 어떻게 작용하는지 생각해 보자.
 
타이어나, 철도 레일의 변형으로 마찰력은 왼쪽으로 작용해야한다. f>0이라고 놓고
 
<math>  -f  = ma </math>
 
그런데, f가 만드는 토크는 회전을 강화하는 방향이다.
 
<math>  f = I \alpha </math>
 
따라서 a>0 인데, </math>  \alpha>0 </math>
인 모순이 생긴다.
 
이것은 타이어의 변형에 의해 수직항력이 접점에 있지 않는 현상으로 설명할 수 있다.
굴러가는 쪽으로 변형이 더 많이 일어나고, 이 때 수직항력은 원의 접점이 아니가 비껴나간
부분에서 위 방향이 되므로 negative torque를 준다. 따라서
 
<math> - NR \sin \theta +  f = I\alpha = I a/ R </math>
 
이 되어서 a<0, <math> \alpha < 0 </math>의 조건이 충족되고,
타이어는 감속 운동하게 된다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
이야, 제로 음료 한잔해~

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번

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