엘리베이터에서 몸이 붕뜨는 느낌이 드는 이유는?

소개

엘리베이터에서 몸이 붕뜨는 느낌이 드는 이유에 대해 가속도와 연관지어 설명

목차

없음

본문내용

엘리베이터에서 몸이 붕뜨는 느낌이나 무거워지는 이유는 가속도 때문이다.
엘리베이터가 올라갈 때는 엘리베이터 가속도의 방향이 중력 가속도의 방향과 일치하기 때문에 엘리베이터의 움직임에 의한 가속도와 중력 가속도를 더해준 값을 몸의 질량에 곱해준 값이 체중이 된다. 그래서 몸이 아래로 가라앉는 듯한 기분을 느끼게 된다. 엘리베이터가 내려갈 때는 가속도의 방향이 중력 가속도의 방향과 일치하기 때문에 엘리베이터의 움직임에 의한 가속도를 중력 가속도에서 빼준 값을 몸의 질량에 곱해준 값이 체중이 된다. 그래서 몸이 허공에 뜬 기분이 든다. 우선 승강기가 올라가는 경우, 속력이 증가하는 경우는 몸무게가 증가하게 된다. 왜냐하면, 저울에 나타나는 무게(겉보기 무게)는 사람이 저울의 바닥을 미는 힘과 같다. 그리고 사람이 저울의 바닥에 힘을 가하고 있기 때문에, 그에 대한 반작용으로 사람에 같은 크기의 힘을 작용한다. 그럼 이 힘(수직력)의 변화를 살펴보면 무게의 변화를 알 수 있을 겁니다. 우선 사람에 작용하고 있는 힘은 중력(mg,아래방향)과 수직력(무게,위방향)이 있다. 승강기의 속력이 증가한다는 이야기는 승강기가 가속된다는 말이다. 물체가 가속되려고 하면, 뉴턴의 제2법칙에 의해 물체에 작용하고 있는 힘의 총합이 가속되는 방향으로 작용하고 있다는 것이다. 즉, 물체가 가속되려고 하면, 그 물체에 작용하는 힘이 있어야 한다. 이때 승강기의 가속도가 a라고 하면, 사람의 가속도도 a가 되어야 한다. 즉 사람에게도 ma만큼 힘이 있다는 말이다. 그러니까 2법칙을 적용하면, 수직력-중력=ma. 그러므로, 수직력=ma+mg(중력)=m(a+g). 그러므로 몸무게는 원래보다 ma만큼 증가한다. 마찬가지로 생각하면, 속력이 감소하는 경우는 몸무게가 감소한다. 왜냐하면, 이때는 가속도 a의 방향이 위쪽이 아니라 아래쪽이 되기 때문이다. 2법칙을 적용하면, 중력-수직력=ma 가 된다. 그러므로, 수직력=m(g-a)가 된다. 즉 몸무게가 감소하게 되는 것이다.

참고자료

· 없음