질문 요약
마찰이 존재하는 비고립계에서 역학적 에너지 변화량은 마찰에 의한 에너지 손실과 같다고 말할 수 있다고 말할 수 있다. 이 질문에 대한 답이 X인 이유는 무엇인가요? 마찰에 의한 에너지 손실은 마찰이 한 일이 아닌가요?
답변 요약
점입자에 대한 표현이라면, 역학적 에너지 변화량은 마찰에 의한 일과 동일하다는 표현이 맞을 수 있습니다. 그러나 만약 조건에 입자계가 아닌 다른 요소가 있다면, 일부 마찰에너지는 열에너지로 전환되고 내부에너지로 변하므로, 이에 따라 역학적 에너지 변화에 기여할 수도 있습니다. 조건을 다시 확인하고 이해되지 않는다면 추가로 질문 주시면 도움 드리겠습니다.
Unsplash 추천 이미지 (키워드 : friction, non-granular system, change in mechanical energy, energy loss due to friction, work done by friction, particle system, internal energy )
[일반물리학] 역학적 에너지 관련 O/X 문제 풀이
물리1 공부를 마무리하며, 학교에서 나온 기출문제를 풀어보았습니다. 그 중에서도 역학적 에너지와 관련된 O/X 문제가 있어, 해당 문제와 관련된 내용을 공유하려 합니다.
문제는 이러하다. "마찰이 존재하는 비고립계에서 역학적 에너지 변화량은 마찰에의한 에너지손실과 그 크기가 같다"라고 주어지며, 이에 대한 답이 'X'라고 나와 있었습니다. 이 문제를 통해 살펴볼 주요 개념은 마찰, 비고립계, 역학적 에너지 변화량, 마찰에 의한 에너지 손실, 마찰에 의한 일 등입니다.
마찰에 의한 에너지 손실과 역학적 에너지 변화량
마찰에 의한 에너지 손실은 마찰이 한 일과 동일하다고 볼 수 있습니다. 하지만 이것이 역학적 에너지 변화량과 항상 같다고 단정할 수는 없습니다. 왜냐하면 비고립계에서는 마찰 외에도 다른 에너지 손실 요소가 존재할 수 있기 때문입니다.
입자계와 내부에너지
만약 문제의 조건이 점입자에 대한 것이었다면, 역학적 에너지 변화량은 마찰에 의한 일과 동일하다는 것이 맞을 수 있습니다. 그러나 이 문제의 조건은 입자계가 아닙니다. 따라서 마찰에 의해 일부 에너지는 열에너지로 변환되거나 내부에너지로 변환될 수 있습니다. 이러한 에너지 변환 과정도 역학적 에너지 변화에 기여하게 됩니다.
따라서 마찰에 의한 에너지 손실과 역학적 에너지 변화량이 항상 같다고 주장하는 것은 올바르지 않습니다. 문제의 조건을 잘 파악하고, 각각의 경우에 따라 역학적 에너지 변화량을 계산해야 합니다.
이해가 안 가는 부분이나 추가적으로 궁금한 점이 있다면 언제든지 질문해주세요. 함께 고민하고 문제를 해결해 나가는 과정에서 더 깊은 이해가 가능해질 것입니다.
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