2010.02.28 16:34
[re] 기타제작가 콩쥐님 보세요.
(*.34.214.203) 조회 수 8731 댓글 2
좋은 말씀들 많이 하시는데 그래도 역시 이해가 쉽지 않네요. ^^;;
제가 올린 그림을 보시고 질문에 답 좀 해주시길 부탁드립니다.
질문 1)
위 상태에서 C 를 중심으로 현 1부분과 현 2부분이 270도, 315도, 360도 상태로 변화한다면
그 때마다 현 1부분과 현 2부분의 장력은 어떻게 변화하고 또 C 점의 마찰력은 어떻게 변화하나요?
질문 2)
현 1부분과 현 2부분이 360도가 된 상태에서 줄감개 B를 감게 되면 현 1부분은 어떤 변화를 갖게 되나요?
* 줄감개 A 와 줄감개 B 는 처음 서로 180 도 위치에서 일정한 장력을 유지하고 있었음.
Comment '2'
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답 고맙습니다.
제가 생각하고 있었던 것과 큰 차이가 없는 것 같아 제 자신이 다행이구나 생각이 드는군요.
^^
오래전에 실제 현상으로 위 상황을 경험했었거든요. 다름아니라 피아노 현들이 걸려있는
모양을 보았거든요. 위 그림처럼 하나의 줄을 금속핀에 걸쳐 360도로 다시 당겨 또 다른
하나의 조율핀(줄감개)에 연결하는지라 처음엔 어떻게 이런 구조가 가능한가 바로 이해가
되지 않았었지요.
즉, 피아노는 위 그림처럼 현 1부분과 현 2부분이 동음으로 조율되기도하지만 다른 음정으로
조율되어있기도 합니다. 하나의 줄이지만 각기 조율핀(줄감개)를 돌려도 다른 부분에 영향을
주지 않는 다는 것이죠.
그림에 C 지점의 마찰력이 무한대에 이르는 것처럼 보이는 정도로...
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각도가 얼마이든 1부분과 2부분의 줄에 걸리는 장력은 똑같습니다.
도르레를 거쳐 힘의 방향만 바뀔 뿐 그 크기는 변하지 않지요.
그런데 도르레가 아닌 경우 아무래도 마찰이 존재합니다.
그 마찰의 크기는 아시다시피 줄이 기둥을 압박하는 힘에 비례하지요.
줄이 기둥을 압박하는 힘은 1부분의 장력과 2부분의 장력의 합벡터가 되므로
두 줄 사이의 각도가 작을수록 합벡터 힘이 커지고 마찰력도 커집니다.
그러니까 그림에서는 노란 화살표 방향으로 갈수록 마찰력이 커집니다.
그림에서 1부분의 줄을 줄감개가 당기므로 1부분에 장력이 걸리고,
그 장력은 다시 2부분을 당기게 됩니다.
이 때 마찰이 심하면 그 힘이 제대로 전달되지 못해서 2부분의 장력이 1부분보다 작게 걸리게 됩니다.
그 장력의 차이는 기둥을 줄감개 쪽으로 당기는 힘으로 작용합니다.
따라서 마찰력이 극단적으로 크면 2부분에는 장력이 하나도 걸리지 않고
기둥만 줄감개 쪽으로 쏠리다가 견디지 못하면 부러져서 끌려가 버립니다.
질문 2의 경우도 마찬가지입니다.
그림에서처럼 1,2 모두를 줄감개로 당기더라도 마찰이 없으면 두 줄감개에 걸리는 힘은 똑같습니다.
마찰이 있으면 어느 쪽 줄 감개를 더 많이 감느냐에 따라 줄감개에 걸리는 힘이 달라지구요.
두 사람이 양쪽에서 줄을 당기는 것이나, 기둥에 묶어놓고 한사람이 당기는 것이나 물리적으로 똑같습니다.
(작용-반작용의 법칙)