마찰

항력과 종단속력

유체와 물체 사이에 상대운동이 존재하면(유체 속에서 물체가 움직이든, 물체 주위로 유체가 지나가든), 물체의 운동을 방해하면서 유체가 흐르는 방향으로 항력 D가 물체에 작용한다.

항력 D의 크기는 유체에 대한 물체의 상대속력 v의 제곱에 비례한다.
항력계수 C는 실험으로 결정하며, ρ는 유체의 밀도(단위부피당 질량)이고, A는 물체의 유효단면적(속도 v에 수직한 단면적)이다.

굵은 물체가 정지상태에서 낙하할 때 항력 D는 위쪽을 향하며(중력과 반대 방향) 그 크기는 물체의 속력이 증가함에 따라 0부터 증가한다.

물체가 충분히 긴 거리를 낙하한다면 결국 D는 Fg와 같아진다. 즉, 위의 식에서 a=0이다.
따라서 물체의 속력은 더 이상 증가하지 않는다.
이때 물체는 일정한 속력, 즉 종단속력 Vt로 낙하한다.

등속 원운동

구심가속도 a=(v^2)/R

구심력은 새로운 종류의 힘이 아니다. 구심이란 힘이 작용하는 방향을 나타낼 뿐이다. 마찰력, 중력, 줄이 당기는 힘 등 모든 힘이 구심력이 될 수 있다. 구심력은 물체의 속력을 바꾸지 않고 속도의 방향만을 바꾸어 물체를 가속시킨다.

구심력의 크기 F=(m*v^2)/R