10.4. Motion Relative to Earth

우선 에제부터 풀고 갔습니다. 우측 그림은 Central force와 Centrifugal force 를 나타낸 그림입니다.

에제 10.2에서는 회전중인 마찰이 없는 원판 위에서 하키 퍽의 궤적을 구하는 것입니다.

우선은 Effective force 를 이용하여서 effective acceleration을 구했습니다.

 

그런데 이를 시간에 대해서 적분해서 궤적을 구하려니 힘들었습니다. 네모친 부분은 잘못된 부분과 그 이유입니다.

처음에는 문제를 단순화하기 위하여 하키 퍽이 원점에서 출발한다고 가정하고, 원점을 중심으로 한 회전 좌표계를 상정하였습니다. 그리고 회전 좌표계에 대해서는 하키 퍽이 직선 운동을 한다고 생각했습니다.

그리고 나중에 원래의 문제대로 -R/2 만큼 옮기려고 하였습니다.

 

이 생각은 잘못되었음이, 그리고 여러 모순이 발견되어 폐기하였지만 공부하는 과정의 실수는 적어둔 것입니다.

그리고 지구에 대한 상대 운동으로 넘어왔습니다.

지면 근처에서의 물체의 운동을 설명하는 중입니다.

고등학교에서 배운 유효 중력이 나오는 순간입니다.

지면 근처에서 코리올리 힘이 작용하는 경우와, 자유 낙하시에 코리올리 힘이 어떤 효과를 나타내는지에 대해서 표현하였습니다. z방향으로 h만큼 낙하하는 동안 y방향으로도 코리올리 힘에 의해 물체의 위치는 달라집니다.

이 부분 역시 많은 문제를 통해 정복할 예정입니다.

감사합니다.

Reference : Classical Dynamics of Particles and Systems(Marion, Thornton)