김범준 교수님! 과학을 보다도 그렇고 항상 영상 잘 보고 있습니다 :) 물리와 화학이 어려웠고, 지금도 그렇지만, 이렇게 최대한 쉽게 설명해주시려고 하시는 교수님 같은 분들 덕분에 물리와 화학에 대한 흥미를 놓치지 않고 있습니다. 언제나 이렇게 누구든지 접근하기 쉬운 곳에서 물리를 친근히 알려주셔서 너무 감사합니다. 올 한 해에도 새해 복 많이 받으시고 항상 건강하세요! :D
바퀴를 뒤집으면 사람도 돌아야 합니다. 하지만 이 때 사람의 각운동량 벡터는 지면에 수직이 아니예요. 그러므로 사람이 회전판 위에서 도는 식으로 회전이 나타나지 않습니다. 사람몸이 옆으로 기울어지려 하죠. 그리고 사람은 두 다리로 안 기울어 지려고 버틴 것이구요. 두 다리로 버티는 힘은 지구에 전달되어 지구의 회전을 변화시킵니다. 설명이 너무 엉성해요.
돌고 있는 바퀴를 뒤집는 동안 회전판 위의 사람은 조금 돌다가 바퀴를 뒤집은 다음엔 바퀴는 돌지만 사람의 회전은 멈춘다. 이게 어떻게 각 운동량이 보존된 것인가요? 외력이 작용한 것이지요. 그 외력은 회전판의 마찰력 입니다. 김범준 교수님 이번에도 실망시키질 않네요. 교육적 목적으로 일부로 틀리시는거죠?
@@수학의즐거움-h2x 회전이 아예 멈추는 이유에는 외력(마찰력, 공기저항)도 맞지만 각운동량 보존도 포함됩니다. 사람이 바퀴를 뒤집는 동작으로 바퀴에 회전 반대방향의 토크를 가하고, 작용 반작용으로 인해 사람에게 바퀴에 가해진 토크와 크기는 같고 방향은 반대인 힘이 가해지며 사람이 멈추게 되는겁니다. 실제로 기존의 회전을 보시면 공기저항과 마찰력이 있음에도 속력이 저렇게까지 빠르게 감쇠되지 않습니다.
@@SheJeRelove 처음상태 : 사람은 안돈다. 바퀴는 돈다. 나중상태 : 사람은 안 돈다. 바퀴는 반대로 돈다. 각운동량 벡터가 바뀌었죠? 일단 이 사실부터 인식하고 동의하셔야 말이 통할 듯 합니다. 애초에 사람은 바퀴를 회전판위에서 돌립니다. 그런데 사람은 금방 안도는 상태가 되죠. 저 실험에 사용된 회전판은 마찰력이 생각보다 큰겁니다. 구리스칠이 덜 됬거나^^
@@수학의즐거움-h2x 기존에 회전판을 돌릴 때를 보면 그렇다는 뜻입니다. 제가 댓글에서 이미 언급했지만 외력이 작용하기 때문에 각운동량이 보존되지 않는다는 당신의 말은 사실입니다. 전 각운동량이 완전히 보존된다고 말한 적이 없습니다. 다만 저 현상에 있어서 각운동량 보존이 영향을 줄 뿐이죠. 저 상황에서 사람은 분명히 천천히 돌면서 회전하는 바퀴의 방향을 바꿉니다. 각운동량 보존으로 인해 사람과 회전판의 회전이 느려집니다. 마찰력과 공기저항(저속에서의 공기저항은 근사적으로 속도에 비례하기에 보통 아주 미미함)의 영향으로 인해 바퀴의 회전이 멈춥니다. 따라서 실제로 각운동량이 보존되는 것은 아니지만 고전역학에서 흔히 가정하는, 외력이 없다고 가정했을 때의 각운동량 보존의 영향을 볼 수 있습니다.
@@SheJeRelove 바퀴를 뒤집는 실험에선 각운동량이 오차로 치부할 만큼 미미하게 변화한 것이 아니라 그 벡터의 방향이 반대가 되었어요. (각운동량은 스칼라가 아니고 벡터입니다.) 그걸 김범준 교수님은 각운동량이 보존되었다는 듯이 말한 것이고요. 저는 그것을 지적한 것입니다. 일부러 그러시는지, 모르고 그러시는지
하지만 각운동량이든 선운동량이든 어떠한 경우에도 보존되죠. (에너지는 다르죠^^ 님께서도 저아래에 그 말씀은 하셨죠)이것은 고립계를 어디까지로 설정하느냐의 문제죠. 바퀴를 뒤집는 실험에서 바퀴의 각운동량은 어디론가 전달이 되었다는 것이죠. 최종적으로 각운동량은 지구에 전달된것입니다. 지구의 회전에 변화를 준것이지요. 각운동량 전달의 매개체는 마찰력이구요.
에너지 보존 기점으로 본다 하면 부수적인 것을 무시한다 할 때 물통을 점으로 보고 벌렸을 때 큰 원 운동 에너지 = 작은 원 운동 에너지를 유지하려면 원의 둘레, 점이 이동할 거리가 줄어들었음으로 같은 시간 동안 점의 이동 속력(회전 속력)이 빨라져야 된다라고 이해해도 될까요? 바퀴의 역설도 수학적인 방법도 있지만 위 방식으로 이해했는데 직관적으로 생각한 것이지만 원 운동은 거진 다 연결된다고 생각되네요 ㅇ_ㅇ!
에너지는 시간의 개념입니다. 반응이 있기전(과거) 반응 후(미래)의 어떤물리량이 보존되는데 그것이 에너지라는 거구요. 평행운동 원운동 같이 위치가 변하는 것들은 운동량 영어로 모멘텀이라고 불리는 물리량이 보존되는겁니다. 그리고 모멘텀은 기본적으로 교수님이 말씀하시는 저항하려는 성질(관성) 곱하기 속도로 표현되는데 평행운동은 이것이 그냥 질량이 되고 회전 운동은 질량에 회전반경을 곱한 값입니다.
물통을 벌리는 상황에서는 팔로 밀어주는 힘을 가하는 것이기 때문에 회전운동 에너지가 보존되지 않습니다. 회전하는 좌표계(사람 기준)에서는 사람이 팔을 당기는 구심력과 동일한 크기의 물체가 탈출하려 하는 가상의 힘인 원심력이 발생하여 힘의 균형을 이루게 되는데, 사람이 팔을 벌리는 상황에서는 구심력의 크기가 거리에 반비례하여 같은 크기의 원심력이 거리가 멀어질구록 감소합니다. 일은 힘*이동거리*방향(부호)이고, 일을 받은 양만큼 물체의 운동 에너지가 증가하게 되는데 팔을 벌리지 않고 회전하는 상황에서는 원심력과 팔이 당기는 힘이 동일하게 작용하기 때문에 물체의 운동 에너지가 변하지 않지만, 팔을 벌리는 상황에서는 원심력보다 당기는 힘을 더 약하게 하는 것이라고 볼 수 있습니다. 이는 회전하는 상황에서 팔에 힘을 살짝 풀면 원심력이 팔에 일을 하는 것이라고 볼 수 있습니다. 그런데 원심력은 계의 회전 운동으로 인해 만들어지는 가상의 힘이기 때문에, 원심력이 일을 하는 상황에서 계의 회전 운동 에너지가 소모됩니다. 따라서 계의 회전 운동 에너지가 감소하게 됩니다. 반대로 팔을 끌어당겨 원심력에 반해 일을 해 주면 계의 회전 운동 에너지가 증가하게 됩니다. 실제로 보존되는 양은 Iw이고 운동에너지는 (Iw^2)/2이기 때문에 w가 변하거나 I가 변하는 상황에서 일반적으로 운동 에너지가 보존될 이유는 없습니다.
@ 좋은 답변 감사드립니다. 말씀하신 바 이해 했습니다! 말씀하신 대로 팔을 당기고 뻗는 행동과 같은 부수적인 것은 무시하고 같은 운동량이라 가정할 때 작은 원 운동과 큰 운동을 개별로 바라보려고 했습니다! 그럴 경우 같은 운동량을 만족 시키려면 경과 시간은 두 원들 모두 변함이 없고 큰 원은 이동 거리가 길어짐에 따라 회전 속력이 느려져야 설명이 될 것이라 생각했었습니다.
![[긴급 분석] 스페이스X 스타십은 왜 폭발했을까?! 그 원인과 향후 대책, 그리고 앞으로의 전망은?! [항성의 우주속으로]](http://i.ytimg.com/vi/fmrXa0_pRb8/mqdefault.jpg)
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저희 정명고등학교 과학동아리 WAS의 선생님과 학생들이 찍은 각운동량 법칙 실험이 이렇게 유명해지다니 너무 행복합니다....
정명 고등학교 과학동아리 WAS 응원합니다. 앞으로 훌륭한 과학자를 배출하는 발판이 되셨으면 좋겠습니다 🦭🦭💕
황상이 ㅎㅇ
교수님 인트로 나오는 고양이 보다 기여워요
교수님 부계정으로 이러시면 곤란합니다
빵 3일 압수
그라인더 돌아가는 상태에서 각도를 돌리면 휘청하는게 바람때문인줄 알았는데 그게 다 각운동량 때문이었군요...
역시 사람은 배워야.....
늘 그렇듯.! 알아듣는것 같지만 결국 못알아들은거였다는걸..
못알아듣는데 잘듣고있었던
나자신을 영상을 다보고 나서 깨닫게 됌
긱블 친구도 내용은 다 아는 내용일 텐데 아무것도 모르는 척하면서 영상의 재미를 살리려는 모습이 🤣
ㄹㅇ ㅋㅋ
너무 좋아요
1:06 3초 김연아 체험하시는 교수님 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
저 학생 언제 봐도 너무 찰지게 잘 돌았어 ㅋㅋㄱㅋㅋ
각운동량 김갑진 교수님도 참 재밌게 설명 잘 하시는데. ㅋㅋㅋ
행성이 태양궤도에 가까울수록 빨리 도는 이유를 단순히 태양 중력에 빨려들지 않기 위해서라고만 이해했는데, 이것도 각운동과 관련됐던거군요
어지러움 보존 법칙 ㅋㅋㅋ
와 대박 이해가 됐고 너무 재밌네요!!!!
과학계의 연예인 범준이형
ㅋ 몸은 반응 하는 대 머리는 몰라..ㅜㅜㅋ
코스모스와 인간 너무 재밌게 잘 들었습니다. 교수님 너무 감사합니다!!
긱블 수드 폼 미쳣다
영상보다가 문득 학창시절 업드려서 엉덩이 맞을때 겁나서 선생님 멀찌감치 떨어져 맞았는데 그때 가까이 붙어야했었는데.. 생각드네요 ㅎ
교수님 짱귀에요 100시간특집 보고싶어..😍
ㅋㅋㅋ귀여우셔
처음 도는 실험은 우리 어릴때 다들 타고놀았던 돌돌이 안쪽에 탄 인원들이 가운데 기둥으로 동시에 뭉치면 속도 엄청 빨라지는것과 같은겁니다
교수님 멋잇다
김연아가 스핀할 때 팔 오므리는 거네
너무 재미있었네요 ㅎㅎㅎ
왜…… 짧은거죠???? 영상이!!!!!!!!!!! 더 내놔
❤❤petit 범준교수님❤❤
영상 잘 보겠습니당!! 언제나 댕꿀잼
김범준 교수님! 과학을 보다도 그렇고 항상 영상 잘 보고 있습니다 :)
물리와 화학이 어려웠고, 지금도 그렇지만, 이렇게 최대한 쉽게 설명해주시려고 하시는 교수님 같은 분들 덕분에
물리와 화학에 대한 흥미를 놓치지 않고 있습니다.
언제나 이렇게 누구든지 접근하기 쉬운 곳에서 물리를 친근히 알려주셔서 너무 감사합니다.
올 한 해에도 새해 복 많이 받으시고 항상 건강하세요! :D
저거 양말신고 두 팔 벌린상태로 돌다가 팔 오므리는거로 느낄수 있어요 ㅋㅋ
청춘으로 돌아갔나 싶네요.😊
썸네일 플라이 운동 하시는줄 ㅋㅋㅋㅋ
이거 넘 웃긴데여 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
겨스님 후드티 귀여워여
피겨스케이팅에서 선수가 다리 쭉 피고 돌기 시작하다 다리를 안쪽으로 오므리면 회전이 갑자기 확 빨라지는것도 같은 원리 겠네요
자전거바퀴 각운동량은
운동기구인 파워볼의 원리와 같네요 ㅎㅎ
아캠 일물실 영상으로 넣어도 되겠는데요?
실험으로 공부해보니 원리가 쉽네요
물리 너무 신기해..
그냥 물통의 속도는 변하지 않는다 ~~
헐 ㅋㅋ 그런거거나
고등학생인데 교수님 덕분에 물리학을 엄청 사랑하게 된 거 같아요 나중에 꼭 기계공학에 진학해서 물리학을 사용해서 엄청난 걸 만들거에요. 교수님 새해 복 많이 받으시고 앞으로도 물리학 발전에 큰 기여 바랍니다!
그냥 물리학과 ㄱㄱ 쉽고 재밌음. 교수님이랑 친해지면 교수님이 이뻐해줌
@@KING-A ㅋㅋㅋㅋ 크흠
ㅋㅋㅋ
바퀴를 뒤집으면 사람도 돌아야 합니다. 하지만 이 때 사람의 각운동량 벡터는 지면에 수직이 아니예요. 그러므로 사람이 회전판 위에서 도는 식으로 회전이 나타나지 않습니다. 사람몸이 옆으로 기울어지려 하죠. 그리고 사람은 두 다리로 안 기울어 지려고 버틴 것이구요. 두 다리로 버티는 힘은 지구에 전달되어 지구의 회전을 변화시킵니다.
설명이 너무 엉성해요.
돌고 있는 바퀴를 뒤집는 동안 회전판 위의 사람은 조금 돌다가 바퀴를 뒤집은 다음엔 바퀴는 돌지만 사람의 회전은 멈춘다.
이게 어떻게 각 운동량이 보존된 것인가요?
외력이 작용한 것이지요. 그 외력은 회전판의 마찰력 입니다.
김범준 교수님 이번에도 실망시키질 않네요.
교육적 목적으로 일부로 틀리시는거죠?
@@수학의즐거움-h2x 회전이 아예 멈추는 이유에는 외력(마찰력, 공기저항)도 맞지만 각운동량 보존도 포함됩니다. 사람이 바퀴를 뒤집는 동작으로 바퀴에 회전 반대방향의 토크를 가하고, 작용 반작용으로 인해 사람에게 바퀴에 가해진 토크와 크기는 같고 방향은 반대인 힘이 가해지며 사람이 멈추게 되는겁니다. 실제로 기존의 회전을 보시면 공기저항과 마찰력이 있음에도 속력이 저렇게까지 빠르게 감쇠되지 않습니다.
@@SheJeRelove 처음상태 : 사람은 안돈다. 바퀴는 돈다.
나중상태 : 사람은 안 돈다. 바퀴는 반대로 돈다.
각운동량 벡터가 바뀌었죠?
일단 이 사실부터 인식하고 동의하셔야 말이 통할 듯 합니다.
애초에 사람은 바퀴를 회전판위에서 돌립니다. 그런데 사람은 금방 안도는 상태가 되죠. 저 실험에 사용된 회전판은 마찰력이 생각보다 큰겁니다. 구리스칠이 덜 됬거나^^
@@수학의즐거움-h2x 기존에 회전판을 돌릴 때를 보면 그렇다는 뜻입니다. 제가 댓글에서 이미 언급했지만 외력이 작용하기 때문에 각운동량이 보존되지 않는다는 당신의 말은 사실입니다. 전 각운동량이 완전히 보존된다고 말한 적이 없습니다. 다만 저 현상에 있어서 각운동량 보존이 영향을 줄 뿐이죠. 저 상황에서 사람은 분명히 천천히 돌면서 회전하는 바퀴의 방향을 바꿉니다. 각운동량 보존으로 인해 사람과 회전판의 회전이 느려집니다. 마찰력과 공기저항(저속에서의 공기저항은 근사적으로 속도에 비례하기에 보통 아주 미미함)의 영향으로 인해 바퀴의 회전이 멈춥니다. 따라서 실제로 각운동량이 보존되는 것은 아니지만 고전역학에서 흔히 가정하는, 외력이 없다고 가정했을 때의 각운동량 보존의 영향을 볼 수 있습니다.
@@SheJeRelove 바퀴를 뒤집는 실험에선 각운동량이 오차로 치부할 만큼 미미하게 변화한 것이 아니라 그 벡터의 방향이 반대가 되었어요. (각운동량은 스칼라가 아니고 벡터입니다.) 그걸 김범준 교수님은 각운동량이 보존되었다는 듯이 말한 것이고요. 저는 그것을 지적한 것입니다.
일부러 그러시는지, 모르고 그러시는지
하지만 각운동량이든 선운동량이든 어떠한 경우에도 보존되죠. (에너지는 다르죠^^ 님께서도 저아래에 그 말씀은 하셨죠)이것은 고립계를 어디까지로 설정하느냐의 문제죠. 바퀴를 뒤집는 실험에서 바퀴의 각운동량은 어디론가 전달이 되었다는 것이죠. 최종적으로 각운동량은 지구에 전달된것입니다. 지구의 회전에 변화를 준것이지요. 각운동량 전달의 매개체는 마찰력이구요.
죄송합니다. 열심히 설명해주셨는데..ㅠㅠ
마지막 실험은
힘의 방향이 위나 아래를 향하고 있는데 바퀴를 뒤집는 과정에서 좌나 우로 향하는 순간을 거쳐가기 때문에 회전하는게 아닌건가요?
어후 어렵네
그럼 바퀴가 돌고 있을 때 내 몸을 돌리면 어떻게 되나요? 결론만 얘기해주실분~
@@T_T_135 작용반작용때문에 다른방향으로 돌리면 바퀴의 회전속도가 빨라지고 같은방향이면 느려짐
인트로는 우리 어릴 때 놀이터 원심분리기에서 많이 해 봤잖아요
뱅뱅 돌다가 다 같이 순식간에 중간으로 모이면 속도 빨라지는거 ㅋㅋ
에너지 보존 기점으로 본다 하면
부수적인 것을 무시한다 할 때
물통을 점으로 보고 벌렸을 때 큰 원 운동 에너지 = 작은 원 운동 에너지를 유지하려면
원의 둘레, 점이 이동할 거리가 줄어들었음으로 같은 시간 동안 점의 이동 속력(회전 속력)이 빨라져야 된다라고 이해해도 될까요?
바퀴의 역설도 수학적인 방법도 있지만 위 방식으로 이해했는데 직관적으로 생각한 것이지만 원 운동은 거진 다 연결된다고 생각되네요 ㅇ_ㅇ!
에너지는 시간의 개념입니다. 반응이 있기전(과거) 반응 후(미래)의 어떤물리량이 보존되는데 그것이 에너지라는 거구요.
평행운동 원운동 같이 위치가 변하는 것들은 운동량 영어로 모멘텀이라고 불리는 물리량이 보존되는겁니다.
그리고 모멘텀은 기본적으로 교수님이 말씀하시는 저항하려는 성질(관성) 곱하기 속도로 표현되는데 평행운동은 이것이 그냥 질량이 되고 회전 운동은 질량에 회전반경을 곱한 값입니다.
@@ol5285 이해했습니다! 운동 에너지가 아니라 모멘텀으로 말하는게 옳은 표현이겠네요 답변 감사합니다.
물통을 벌리는 상황에서는 팔로 밀어주는 힘을 가하는 것이기 때문에 회전운동 에너지가 보존되지 않습니다.
회전하는 좌표계(사람 기준)에서는 사람이 팔을 당기는 구심력과 동일한 크기의 물체가 탈출하려 하는 가상의 힘인 원심력이 발생하여 힘의 균형을 이루게 되는데, 사람이 팔을 벌리는 상황에서는 구심력의 크기가 거리에 반비례하여 같은 크기의 원심력이 거리가 멀어질구록 감소합니다.
일은 힘*이동거리*방향(부호)이고, 일을 받은 양만큼 물체의 운동 에너지가 증가하게 되는데 팔을 벌리지 않고 회전하는 상황에서는 원심력과 팔이 당기는 힘이 동일하게 작용하기 때문에 물체의 운동 에너지가 변하지 않지만, 팔을 벌리는 상황에서는 원심력보다 당기는 힘을 더 약하게 하는 것이라고 볼 수 있습니다.
이는 회전하는 상황에서 팔에 힘을 살짝 풀면 원심력이 팔에 일을 하는 것이라고 볼 수 있습니다. 그런데 원심력은 계의 회전 운동으로 인해 만들어지는 가상의 힘이기 때문에, 원심력이 일을 하는 상황에서 계의 회전 운동 에너지가 소모됩니다. 따라서 계의 회전 운동 에너지가 감소하게 됩니다. 반대로 팔을 끌어당겨 원심력에 반해 일을 해 주면 계의 회전 운동 에너지가 증가하게 됩니다.
실제로 보존되는 양은 Iw이고 운동에너지는 (Iw^2)/2이기 때문에 w가 변하거나 I가 변하는 상황에서 일반적으로 운동 에너지가 보존될 이유는 없습니다.
@ 좋은 답변 감사드립니다. 말씀하신 바 이해 했습니다! 말씀하신 대로 팔을 당기고 뻗는 행동과 같은 부수적인 것은 무시하고 같은 운동량이라 가정할 때 작은 원 운동과 큰 운동을 개별로 바라보려고 했습니다! 그럴 경우 같은 운동량을 만족 시키려면 경과 시간은 두 원들 모두 변함이 없고 큰 원은 이동 거리가 길어짐에 따라 회전 속력이 느려져야 설명이 될 것이라 생각했었습니다.
@@injaejeon4651 추가로 저 분이 말씀하신 "에너지는 시간의 개념" 이란 말은 공간이 시간 이동에 불변일 시 에너지가 보존된다는 말입니다. 위치 이동에 불변일 경우 모멘텀-선운동량이 보존되고, 회전에 불변일 시 각운동량이 보존됩니다.
feynman lecture에 똑같은 내용이 있으니 내용에 대해 더 궁금하신 분이 있다면 해당 책을 참고하세요
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과학을 이렇게 실험과 함께 가르쳐야하는데 참..
한국 교육 정말 엉망이다 에휴ㅠ
스포츠운동학전공했는데요 스포츠역학시험에 각운동량보존법칙 시험 꼭나와는데ㅋㅋ
자전거 바퀴를 뒤집을때가 아니라 세로로 세울때 도는건데 계속 이해를 못하시네
엄청 무거운 물체를 멀리서 들고있는 물체를 돌리다가 오므리면서 빨리돌게 해도 회전하는 물체 표면이 빛의속도가 넘을수는 없겠죠? 궁금하네요
@@빵팔-f2e 특수상대성이론에 따르면 속력에 따라 질량이 증가하기 때문에 질량이 증가함에 따라 관성모멘트가 매우 높아지며 표면이 빛의속도를 넘을 수 없습니다.