풍선의 운동

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버스 안의 풍선

 

1). 버스 안에 수소 풍선이 사람 키만큼 떠있다. 만일 차가 갑자기 높은 가속도로 돌진하면 이 풍선의 운동은 어떻게 될까? 그 이유를 밝혀라.

 

▶답 : 버스와 동일한 방향으로 앞으로 나아간다. 그 이유는 버스가 갑자기 출발하면 버스안의 공기는 관성에 의하여 뒤쪽으로 쏠리게 되고 보다 가벼운 수소 풍선은 앞으로 나아가게 되는 것이다.

 

2). 직선 고속 도로를 시속 100Km로 달리는 고속 버스 안은 관성계이다. 도로가 평평하다면 차의 흔들림도 거의 없어 좌석에서 일어나 앞으로 걸어가는 것이 정지해 있는 버스에서 걷는 만큼이나 쉬울 것이다. 이 버스 안에 초파리 한 마리가 타고 있었다고 하자. 파리는 버스의 뒷창에 부딪쳐 납작해지지 않기 위해 시속 100Km로 날아야 할까?

 

▶답 : 천만에 ! 초파리는 버스가 얼마나 빨리 달리는지 전혀 알지 못한 채 버스와 함께 유유히 시속 100 Km로 달릴 것이다.

 

3). 그렇다면 왕파리 한 마리가 고속 도로 위에서 놀고 있다가 그만 휙 지나가는 고속 버스의 열린 창문 속으로 빨려 들어왔다. 이 왕파리의 운명은 어떠하리라 생각하는가? 또 그 이유는 무엇인가?

 

▶답 : 순식간에 버스의 뒷창에 부딪쳐 짧은 인생을 마감할 것이다. 그 이유는 왕파리는 처음부터 버스의 관성계 속에 들지 않았기 때문에 초파리와 같은 관성을 갖지 못했던 것이다.

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