형태는 없지만 분명이 존재하고 있는 관성과 마찰력 지금부터 자세하게 살펴보도록 하겠습니다.
어디건 존재하는 관성과 마찰력
우리 주변에는 항상 어떠한 힘이 작용을 하고 있습니다. 중요한건 그 힘이라는 것이 어떠한 형태로 존재를 하는 것이 아니라 우리 눈에는 보이지 않는다는 사실이죠. 하지만 막상 알고 보면 우리 주변에서 우리가 직접 느끼고 있는 다양함 힘의 형태들이 있습니다. 실제로 보이지는 않지만 우리가 느끼는 힘의 가장 대표적인 한가지 종류가 있다면 바로 관성이라고 할 수가 있겠습니다. 관성이라 함은 자신의 상태를 계속해서 유지하고자 하는 힘이라고 생각을 해주시면 되겠습니다. 정지가 되어있는 물체는 계속해서 정지된 상태를 유지하고자 하며 반대로 움직이고 있는 물체는 계속해서 움직이고자 하는 성질이 되겠습니다. 눈에 보이지 않는 힘이라 할 수 있는 이 관성을 직접 체험해볼 수 있는 방법이 있습니다. 굴러가는 공이 있다고 가정을 하겠습니다. 이 굴러가는 공은 관성에 의해서 계속해서 진행 방향으로 굴거가고자 하는 힘을 지니고 있습니다. 굴러가고 있는 공을 막기 위해서는 우리가 손바닥으로 진행 방향을 막아야 하는 즉 진행 방향의 반대쪽으로 힘을 가해야만 굴러가고 있는 공을 멈출 수가 있겠습니다. 우리가 힘을 가해야만 멈출 수가 있다는 것은 움직이는 공의 운동 에너지가 있다는 것이고 직접 멈추어봄으로써 그 관성을 직접 느껴볼 수가 있게 되는 것입니다. 관성이 크다면 그리고 그 관성을 없애려면 그만큼 더욱 더 큰 에너지가 필요할 수 밖에 없는데요. 이러한 사실을 하나의 공식으로 정리를 하는 것이 가능하겠습니다. f=ma 공식이 되겠습니다. 여기에서 f는 힘을 이야기하며 m은 질량 그리고 a는 가속도라고 할 수가 있겠습니다. 즉 어떠한 물체의 질량이 크고 가속도가 클수록 힘은 커지게 된다는 것을 의미하게 되겠습니다. 쉬운 예로 빠르게 굴러가는 공 그리고 무거운 공을 멈추게 하기 위해서 필요한 힘이 더욱 더 커진다는 사실을 ㅇ라아두신다면 공식에 관해서 좀 더 쉽게 이해를 해보실 수 있지 않을까 합니다.
마찰력의 특성과 특징
다만 중요한건 관성이라는 것이 계속해서 유지될 수는 없다는 것입니다. 계속해서 굴러가는 공을 통해서 한번 예시를 살펴보도록 하겠습니다. 굴러가는 공은 언젠가는 멈추게 되겠습니다. 계속해서 굴러갈 수는 없는데요. 관성이 있음에도 불구하고 계속해서 굴러갈 수 없는 이유는 관성을 억제하는 어떠한 힘이 또 작용을 하였기 때문이라고 할 수가 있겠습니다. 관성을 없애는데 있어서 작용하는 가장 큰 힘의 종류 한가지라 한다면 역시나 마찰력이라고 할 수가 있겠습니다. 마찰력이라는 것은 말 그대로 마찰을 하면서 생기는 힘이라고 할 수가 있겠습니다. 중요한건 이 마찰력이 어떠한 운동을 하는 물체에 관해서 저항력으로 작용을 한다는 것이죠. 즉 굴러가는 공의 운동 방향의 반대로 작용을 함으로써 관성은 없어지게 되고 결국에는 굴러가던 공도 멈추게 된다는 것입니다. 일반적으로는 얼마나 많은 부분이 접촉하는지 그 접촉면과 마찰력은 관계가 없다고 알려져 있습니다. 맞는 말이기는 하지만 단 조건 한가지가 반드시 충족해야만 맞는 논리가 되겠습니다. 접촉하는 면과 마찰력의 크기가 상관이 없다고 하는 경우는 접촉면이 아주 매끈한 경우에만 적용할 수 있는 논리가 되겠습니다. 중요한건 우리가 일상생활을 하는데 있어서 아주 매끈한 거칠한 면이 없는 물체는 거의 없다는 사실이죠. 아무리 매끄럽다 하더라도 현미경으로 살펴보게 되는 경우 많은 굴곡이 있을 수 밖에 없습니다. 즉 일반적인 상황에서 접촉면이 많다면 아무래도 마찰력 역시도 커질 수 밖에 없다는 것을 의미하게 되겠습니다. 중요한건 마찰력의 경우 운동하는 방향을 역방향으로 바꿀 수 없다는 것입니다. 공이 굴러감에 있어서 진행 방향으로 더 이상 운동하지 못하게 하는 정지 상태를 만들 수는 있지만 마찰력이 아무리 크다고 해서 오른쪽으로 굴러가던 공의 방향을 왼쪽으로 굴러가게 할 수는 없다는 사실도 함께 알아두셔야 하지 않을까 생각이 됩니다. 즉 앞에서 말한 것처럼 저항력으로 존재를 할뿐 새로운 에너지원으로는 의미가 없다는 것이 마찰력이라 할 수 있으며 최대 정지 마찰력으로 인한다는 사실 함께 전해드립니다.
