피겨스케이트 선수가 스핀연기에서 회전속도를 높이기 위해서 팔이나 다리를… | [국회직 9급 기계일반] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[국회직 9급 기계일반] 17년 1회차
피겨스케이트 선수가 스핀연기에서 회전속도를 높이기 위해서 팔이나 다리를 몸쪽으로 끌어당긴다. 이러한 현상을 설명할 수 있는 것은?
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역학적 에너지 보존의 법칙
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선운동량 보존의 법칙
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일-에너지 원리
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각운동량 보존의 법칙
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코리올리 효과
해설
스핀 중 팔을 당겨 회전이 빨라지는 현상은 각운동량 보존의 법칙으로 설명한다.
외부 토크가 거의 없으면 가 일정하다. 팔다리를 몸쪽으로 당기면 관성모멘트 가 작아지므로 각속도 가 커진다.
- 역학적 에너지 보존의 법칙: 선수가 팔을 당기며 일을 하므로 운동에너지가 오히려 늘어나 맞지 않는다.
- 선운동량 보존의 법칙: 직선 운동의 양에 대한 법칙으로, 제자리 회전 속도 변화를 설명하지 못한다.
- 일-에너지 원리: 일과 운동에너지 변화의 관계일 뿐, 각속도 변화를 구하는 직접적인 근거가 되지 않는다.
- 코리올리 효과: 회전 좌표계에서 나타나는 겉보기 힘의 효과로, 이 현상을 설명하는 보존 법칙이 아니다.
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