안녕하세요. 이정욱입니다.

일-운동에너지 정리의 정의를 반드시 다음과 같이 기억하셔야 합니다.

* 입자(입자계)에 외력이 작용하였을 때, 외력의 작용 효과가 유일하게 속도(속력)변화 뿐이라면

* 외력이 한 일은 입자(입자계)의 운동에너지 변화량과 같다.

이 처럼요~

그럼 사과만 입자로 측정한 계의 입장에서는

외력 : 중력과 사과를 떠 받치는 힘 두개이고, 이 둘의 합은 0입니다.(등속 운동을 하니까요)

그럼 외력이 한 일은 0이 되고, 사과의 운동에너지 변화량도 0이 되므로...

사과만 입자로 관측한 계에서는 일-운동에너지 정리가 성립되는 계라고 해석합니다.

반면 사과+지구 를 입자계로 보는 입장에서는

외력 : 사과를 떠 받치는 힘 입니다.( 중력은 내부 힘이 됩니다.)

사과에 작용하는 힘의 작용점 변위가 h이므로 외력이 한 일은 mgh와 같습니다.

반면 사과와 지구 는 각각 운동에너지 변화가 없으므로 운동에너지 변화량은 0입니다.

그래서, '사과+지구'를 관측하는 계에서는 일-운동에너지 정리가 적용되지 않는 계라고 하는 것입니다.

그럼...외력이 한 일은 어떻게 된거냐는 질문을 하실 수 있지요...

일-운동에너지 정리를 천천히 보시면..첫 줄에 힘의 효과가 유일하게 속도 변화 뿐이라고 했었지요?

그럼 '사과+지구'계는 힘의 효과가 속도 변화만 있는게 아니라 다른 형태로도 힘의 효과가 나타난 다는 것이고,

그것이 차후에 학습할 퍼텐셜 에너지가 되는 것입니다.

• 2025-12-19