빗면에서 물체에 작용하는 힘에 대하여 알아보자

빗면 위에 있는 물체에는 여러 가지 힘이 작용한다. 미끄러져 내릴 수도 있고, 멈춰 있을 수도 있다.

어떤 힘들이 어떠한 방향으로 얼마만큼의 크기로 작용하는지 알아보자.

 

물체의 질량을 m

중력가속도를 g

빗면의 각도를 θ 로 둔다면

 

물체에 작용하는 중력은 mg

수직항력은 mgcosθ

빗면으로 내려오는 힘은 mgsinθ 로 나타낼 수 있으며 힘이 작용하는 방향은 윗 그림과 같다.

 

여기서 마찰이 있는 빗면이라고 한다면 빗면으로 내려오는 힘과 반대의 방향으로 마찰력이 작용할 것이므로 물체에 작용하는 알짜 힘은 아래와 같이 나타낼 수 있다.

그리고 빗면에서의 최대 정지 마찰계수는 빗면으로 내려오는 힘 = 마찰력일 때의 계수를 말하니까 아래와 같이 표현할  수 있다.

빗면에서의 물체의 운동에 대해 헷갈려하는 사람들이 많은데 도움이 되기를 바란다.