비행기 문제 간단 정리.

시간 순으로 정리했음.

 

컨베어벨트가 갑자기 튀어나온 기계장치를 앞으로 가지 못하게 방해하는 요소는 사람밖에 없네요.

 

기계장치는 프로펠러

사람은 Roach 라고 생각해주세요.

 

프로펠러는 공기를 뒤로 보내는 힘의 반작용력으로 앞으로 나갑니다. 프로펠러와 연결되어 있는 동체는 따라오겠지요.

 

비행기는 공기를 이용해서 앞으로 가는데, 이 비행기가 앞으로 가지 못하도록 방해할 수 있는 요소는 무엇일까요?

 

1. 컨베어벨트가 미쳐가지고 공기도 같이 뒤로 보내버린다.

2. 어느 미친놈이 컨베어벨트에 자기 몸을 묶고 비행기의 동체를 잡고 있다.

3. 비행기 날개에 누가 쇠사슬을 걸어서 지면에 묵어놨다.

4. 진공상태다.

 

 위와 같이 프로펠러와 연결된 동체를 움직이지 못하게 하거나

 프로펠러가 반작용을 받지 못하는 경우입니다.

 

다들 쉽게 이해하셨나요?

마찰력을 최소화 시키는지 0 으로 만드는건 아니잖아요 0이 아니니 딸려가겠죠 생각해보니 완벽한 원형물체라면 구름으로서 마찰력을 상쇄시킬 수 있을것 같긴한데...이부분은 제가 좀 공부해야할듯...하고 실제로 완벽한 원형물를 만들 수도 없으니 비행기의 벨트가 적당한 속도로 움직인다면 비행기는 딸려가야 하는것 아닌가요? 게다가 비행기의 바퀴에는 동체의 무게까지 실릴텐데 말이죠

http://todayhumor.co.kr/board/view.php?kind=search&ask_time=&search_table_name=humorbest&table=humorbest&no=385886&page=1&keyfield=subject&keyword=%EB%B9%84%ED%96%89%EA%B8%B0&mn=&nk=&ouscrap_keyword=&ouscrap_no=&s_no=385886&member_kind=

미스버스터스를 어느분이 편집해놓으신건데 읽어보시길 바랍니다.
바퀴가없는비행기의경우에는 프로펠러가돌아가지않을때 벨트를따라서 움직일테니 뒤로등속운동을 하는 벨트라면 결국 조금씩앞으로 나아가다가 뜰수잇겟죠. 물론 비행기밑면을어떻게만들엇냐에따라 마찰력이너무커서 못뜰수도잇구요.

현실적으로 마찰력이 0은아니고 약간의운동마찰력이작용하겟지만 그 운동마찰력의크기는 벨트의속도와 무관하기때문에 지면에서 이륙할때받는 마찰력과 크기가 같죠. 따라서 지면에서 뜰수잇는비행기라면 켄베이어벨트이서도 뜰수잇습니다.

바퀴가 없는 비행기의 경우라도 지면에서 뜰 수 있다면 벨트위에서 역시 뜰 수 있을겁니다. 벨트와 지면의 마찰력이 같다면 말이죠
밑에 써놓은것 같이 바퀴가 없는 비행기 역시 벨트의 속도와 무관하게 받는 마찰력의 크기는 같기 때문이죠

이 문제에서 바퀴는 단지 비행기와 벨트의 마찰력을 줄이는 용도 밖에 안되는거지 바퀴가 없다고 해서 날 수 있고 없고를 결정하는것 같진 않네요

바퀴가없는비행기의경우에는 조건에따라 상황이바뀔수잇습니다. 만약 벨트가 비행기를 제자리에 잇게만들수잇을정도로 계속가속운동을한다면 프로펠러를 돌리더라도 지면에대해서 속도가0일테고, 걀국 앞으로 나아가지못해서 날개가 양력을받지못하여 뜨지못할수잇습니다. 이경우는 조건에따라 달라질수잇어요

이륙을하려면 비행기가 지면에대해서 가속되어서 뜰수잇을만큼의 양력을받아야합니다. 하지만 바퀴가없다면 이미 컨베이어벨트와 같은계에 속하기때문에 컨베이어벨트를 따라서 운동을할테고, 그 힘과 운동마찰력을 뛰어넘는 프로펠러의추진력에의해서 충분한 양력을받을수있을만큼가속되어야합니다. 컨베이어벨트의조건과 프로펠러의추진력에따라 결과가 달라질수잇다는거죠.

바퀴가잇는것과의차이점은 바퀴가 잇는 비행기는 지면과 같은계에 속하기때문에 합력이0이라면 정지해잇겟지만 바퀴가없을경우에는 컨베이어벨트와 같은계에속하기때문에 컨베이어벨트에 의해 뒤로 가속(또는 등속) 되는것을 고려해야합니다.
즉, 바퀴가잇는비행기는지면위나 빌트위나 똑같은힘을받지만 바퀴가없다면 컨베이어벨트에의해 뒤로간다는 새로운힘이생겨나는겁니다. 따라서상황에따라 다르겟죠

바퀴가 없는 비행기의 경우도 마찰력은 최대정지마찰력 이후의 운동마찰력은 항상 같기 때문에 플로펠러를 돌리면 벨트의 속력과 상관없이 앞으로 나아갈 수 있습니다.
이건 런닝머신 위에 네모난 박스를 움직이는것과 같다고 생각합니다.
사람의 손으로 런닝머신위의 네모난 박스를 반대방향으로 움직이는건 같은 힘을 준다면 런닝머신의 속도가 얼마든간에 같은 속도로 움직이는것이죠

바퀴가 없다고 비행기가 지면과 같은계에 있다면 바퀴가 있는 자동차도 지면과 다른계에 있어야 하는거 아닌가요? 자동차가 지면과 같은 계에 있는건 바퀴랑은 무관하게 자동차가 움직이는 힘이 지면과 관계 있기 때문이라고 생각합니다.

그보다....이건 분란거리는 아니니까 블럭은 아니겠죠? 논쟁이긴 하지만...분란거리는 아니니까....

바퀴가잇는 비행기는 컨베이어벨트와 관성계가 '다르'고 바퀴가잇는비행기는 컨베이어벨트와 관성계가 '같'죠. 앞부분의 댓글에 어떤분이 관성계가같을때에 한하여 몇가지 예시를 든 리플이잇습니다.
만약 컨베이어벨트의속력이너무커서 비행기가 지면에대해서 전혀 앞으로 나아가질못한다면 공기에의한 양력을 충분히받지못하여 이륙하지못합니다.
그냥앞으로운동하는거랑 이륙하는거랑은 다른문제입니다.

아까도말씀드렷다시피 자동차의바퀴는 비행기의바퀴와같이 자유롭게 움직이지않으며 구조자체가 다릅니다. 비행기의 바퀴는 스스로움직일수잇는구조가 아니지만 자동차는 바퀴가동력이기때문에 구조와약할자체가 완전히 다릅니다.

같은말만 계속하시는듯....한데 그냥 앞으로 운동한다는 말이 아니라 제 컨베이어 벨트의 속력이 크든 작든 벨트와 비행기 동체간의 마찰력은 일정하다는건 맞죠?
마찰력이 일정하다는건 비행기 동체가 앞으로 나가는데 방해하는 힘이 일정하는 말이죠
이 방해하는 힘만 뿌리친다면 비행기는 앞으로 나갈 것이고 이륙도 가능할 것입니다. 힘이 일정하니 원래 비행기가 뜰 수 있는 힘 + 마찰력 의 힘이 필요하겠죠
당연히...이 비행기는 움직이지 않는 벨트에서는 이륙할 수 있다는 가정이 필요 할 테고요

구조가 같든 다르든간에
' 바퀴냐 아니냐가' 아니라
' 바퀴가 동력이냐 아니냐' 의 차이점인거죠
그러므로 바퀴가 없다고 해도 바퀴없는 비행기는 동력이 바퀴가 아니기때문에 다른계일 수 있는것이고요

위에 링크건 글을 읽어보시길바랍니다. 바퀴의구조문제는 자동차와 비행기의차이점을 언급한것이고 바퀴없는비행기 컨베이어벨트와 같은 계에속하기때문에 지면과같이 앞으로 움직인다고하더라도 '컨베이어벨트에 대해서' 앞으로 움직이는것이지 '지면에 대해서' 앞으로움직이는건 아니라는겁니다.
만약 버스안에서 움직인다면 버스라는 계안에잇기때문에 운동을하더라도 버스에대해서 운동을하는것이지 지면에대해서 가속되는건아닙니다. 컨베이어벨트의조건에따라서 달라지겟지만 조건에따라서는 비행기가 '컨베이어벨트에 대해서' 앞으로 나아간다고해도 지면이나 공기에대해서 앞으로나아가지는못할수도잇습니다. 지면에대해서 앞으로 나아가지못한다면 당연히 충분한양력을받지못하겟죠

만약 버스안에서 움직인다면 당연히 사람은 버스와 같은계에서 운동에너지를 소모하므로 버스에 대해 운동하는게 맞습니다만 만약 버스와 무관한 어떤 거대한 사람이 버스안에 있는 사람을 민다면 버스안에 있는 사람은 버스에 대해 운동하는게 아니게 됩니다.
컨베이어 벨트에 대해 앞으로 나간다고 했는데 이 역시 벨트의 운동과는 무관하게 프로펠러의 힘으로 앞으로 나아가는것이기 때문에 벨트의 속력에 상관없이 앞으로 나아 갈 수 있게되는거죠

그보다 여기서 뭐가 잘못됬는지좀....이게 제가 주장하는 다입니다.

마찰력이 일정하다는건 비행기 동체가 앞으로 나가는데 방해하는 힘이 일정하는 말이죠
이 방해하는 힘만 뿌리친다면 비행기는 앞으로 나갈 것이고 이륙도 가능할 것입니다. 힘이 일정하니 원래 비행기가 뜰 수 있는 힘 + 마찰력 의 힘이 필요하겠죠
당연히...이 비행기는 움직이지 않는 벨트에서는 이륙할 수 있다는 가정이 필요 할 테고요

버스가 1의속도로움직읾대 그안의 사람이 반대방향으로 1의속도로 밀린다고하더라도 지면에대해서는 여전히 속도가0이죠. 그리고벨트의 운동이 무관하려면 바퀴달린비행기와같이 마찰력을 무시할수잇을장도로 작아서 다른계에속해야합니다. 하지만 같은계에속하는이상 모든건 벨트에대한 운동이되는겁니다. 제가 위에 써놓은글을잘읽어보시길바랍니다. 관성계에대해서 약간의 오해를 가지고 계신듯하네요.

자꾸 알수없는 이야기를 하시는데...

마찰력이 일정하다는건 비행기 동체가 앞으로 나가는데 방해하는 힘이 일정하는 말이죠
이 방해하는 힘만 뿌리친다면 비행기는 앞으로 나갈 것이고 이륙도 가능할 것입니다. 힘이 일정하니 원래 비행기가 뜰 수 있는 힘 + 마찰력 의 힘이 필요하겠죠
당연히...이 비행기는 움직이지 않는 벨트에서는 이륙할 수 있다는 가정이 필요 할 테고요

이게 어디가 잘못된건지만 좀 알려주실수 없나요?

비행기가 앞으로 나아가는건 맞지만, 그것은 컨베이어벨트에대해서 앞으로움직이는것일뿐 지면에대해서 앞으로 나아가는건 아니라는거죠. 지면에대해서 앞으로 나아갈수없다면 공기가 지면에대해서 정지된상태일테니 이륙할만한양력을 얻지못합니다. 양력을 얻으려면 지면에대해서 충분한속도를가져야하는거죠.

컨베이어 벨트에서의 상대속력을 의미하시는것 같은데 이 비행기 역시 바퀴달린 비행기와 마찬가지로 마찰력을 상쇄시키면 같은것 아닌가요?
예를들어 바퀴가 있는 비행기의 마찰력이1 없는게 10이 비행기가 뜨는데 필요한 힘 10이라고 생각하면 벨트가 움직이든 안움직이든간에 비행기를 움직이는 프로펠러의 힘이 20이면 바퀴가 있는건 힘이 20이 되기전 11에 날것이고 바퀴가 없는건 20이 되면 날게 되지 않을까요
어짜피 벨트의 속력과 상관없이 마찰력은 상쇄되서 없어질 텐데 말이죠

아닙니다. 바퀴달린비행기는 언제나 지면에대한 운동을하지만 바퀴가없는비행기는 벨트에대한 운동을하겟죠. 하지만 결정적으로 다른것이 '공기'입니다.
바퀴달린비행기는 지면에대해움직이기때문에 비행기입장에서 공기는 뒤로운동하기때문에 양력을받겟죠. 하지만 바퀴가없는비행기의경우에는 공기가 컨베이어벨트를 따라서 움직이는게아니기때문에 비행기가 지면에대해서 충분한속력을가지지않는한 이륙하지못합니다.
두개의 가장큰 차이가 공기라는점을 생각해보세요.

이번엔 바퀴없는 비행기로 다시 시작인가요..ㅎㅎ

절대속력이 어느정도 되지 않는다면 당연히 뜨지 않는건 압니다만...바퀴 없는 비행기 역시 벨트에 대한 운동이 아니라 지면에 대한 운동을 한다고 생각하기 때문에 뜬다고 말하는 겁니다.
바퀴가 있든 없든간에 비행기에 힘을 주는건 움직이는 벨트와 무관한 프로펠러기 때문에 벨트와 무관하게 절대속력이 뜰 수 있을만큼 나온다고 생각하는거죠

바퀴없는 비행기 논쟁...죄송합니다 제탓이 크네요 ㅠㅠ

저도 지금 바퀴없는 비행기는 생각이 정리가 안된는데, 상황을 좀 바꿔서 생각해봅시다. 벨트는 뒤로 계속 움직이고 공기는 정지해있으므로 벨트위에 서있는 사람의 입장에선 컨베이어벨트의 속도와 같은 속도의 바람이 비행기가 바라보고있는 방향으로 불고있다고 생각해도 문제 없는거죠?

바퀴없는비행기의 절대속력 = 비행기의속력 - 벨트의 속력
바퀴잇는비행기의 절대속력 = 비행기의속력
어차피 지속적으로 속력이증가하기때문에 언젠가는 충분한양력을 받을수잇을지도 모르지만 벨트의조건에따라 달라진다는겁니다. 벨트가 지속적인 가속으로 인해 바퀴없는비행기의절대속도를0으로 유지시킨다면 못뜨겟죠. 결국벨트의조건에 따라 달라지는겁니다.
무조건뜬다고 단언할순없어요

우왘래기// 밸트는 뒤로움직이므로 공기는 앞으로움직이는것처럼 느껴질겁니다

그니까 비행기가바라보는방향이 맞네요. 순간 반대로 말씀하신줄 ;

우왘래기// 아뇨 바퀴없는 비행기 역시 바퀴있는 비행기와 마찬가지로 벨트 밖에 서있는 사람이 봤을때 뜰 만한 속력으로 운동을 합니다.
factor // 바퀴 없는 비행기 역시
절대속력 = 비행기의 속력 - 마찰력에 의해 감소된 속력
이라고 생각합니다. 당연히 벨트의 조건에 달라진다면 이런 얘기는 안하겠죠

그만....하겠습니다 불편해 하시는 분들이 계시네요

MNN님의 수식이 맞다면 비행기의속력에0을 넣엇을때 절대속도가0이 돼죠. 하지만 실제로는 컨베이어벨트를 따라서 뒤로운동하므로 절대속도가 음수가되어야합니다.
그리고 바퀴없는비행기가 못뜨는경우는 컨베이어벨트가 가속운동을할때 조건에따라서 달라지는거고 러닝머신처럼등속운동을 한다면 무조건뜨겠죠.

쓰고나니 댓글을 벌써지우셧네요 ㄷㄷ 점심먹고오느라 좀 늦엇습니다

제가말했던 바람부는상태로 보면, 팩터님은 벨트가 가속을하면 바람도 그만큼 빨라진다는이야기이고, MNN님은 정지마찰력에 한계가 있으니 벨트의 가속(힘)이 일정수준을 넘어가면 바퀴달린 비행기처럼 일정한크기의 운동마찰력만이 비행기에 가해지므로 비행기가 노면을 '미끄러지게'되니까 바람도 가속하다가 일정한세기의 바람으로 변하게된다는건데...흠.........어....생각좀 더해봐야겠네요..ㅎㅎ

미끄러지더라도 같은계 내에잇으니 벨트에의한 가속이 계속영향을 줄거라는게 제 생각입니다. 비행기가받는 힘은 추진력-운동마찰력-벨트에의한가속 으로 생각합니다.