[생각키우기] 마찰력의 세계
/김향숙 인제대 교수 창의력교육센터장

앞뒤로 두 사람이 좁은 공간에 앉아 있다. 앞에 앉은 사람 때문에 뒤에 앉은 사람이 불편하여 앞사람에게 의자를 좀 앞으로 당겨 달라고 이야기 하자,앞에 앉은 사람이 앉은 상태에서 의자를 당기니까 의자가 잘 움직이지 않는다. 그래서 더 많은 힘을 주니 갑자기 앞으로 많이 당겨져 간다.

왜 이런 일이 생길까?

주차장이 부족한 아파트주차장에 다른 자동차가 아버지 차를 가로막고 주차되어 있다. 그래서 앞에 가로막고 있는 차를 밀어 달라는 아버지의 부탁에 내가 힘을 내어 밀어보지만 잘 안 된다. 그 때 아버지께서 "조금만 힘을 더 내보아라. 움직이기 시작하면 쉽게 움직인다"라고 하셨다.

왜 자동차는 움직이기 시작하면 쉽게 밀릴까?

그 이유는 어떤 물체를 움직이기 위해 가해준 힘에 대한 마찰력이 변하기 때문이다. 다시 말하면 마찰력은 움직이기 직전 즉,운동 마찰력이 작용하기 직전에 가장 큰 마찰력(이 마찰력을 최대 정지 마찰력이라 한다)을 가지게 되는데,물체가 움직이기 시작하면 마찰력이 급격하게 줄어들고, 마찰력이 항상 일정한 값을 유지하게 된다.

운동할 때 받는 일정한 마찰력을 운동 마찰력이라 부른다. 그래서 최대 정지 마찰력보다 운동 마찰력이 작아 자동차가 밀리기 시작하면 작은 힘으로도 쉽게 자동차를 밀 수 있게 된다.

우리는 브레이크를 세게 밟으면 자동차가 빨리 설 수 있다고 생각한다. 그러나 급정거를 하게 되면 바퀴는 정지하고 있지만 자동차는 관성에 의해 밀려 앞으로 미끄러지는 현상이 발생한다. 이 때 브레이크를 밟았다 떼었다 하게 되면 정지 마찰력을 최대한 활용하게 되므로 자동차가 멈추어 서는 거리가 짧아지게 된다. 이것이 ABS브레이크의 원리이다.

스케이트보드나 인라인스케이트를 정지할 때 뒷부분을 여러 번 땅에 닿게 하여 세우는 것도 최대 정지 마찰력을 이용하는 예이다. 즐거운 겨울 방학. 인라인스케이트의 스피드를 즐기면서도 넘어져 다치지 않기 위해서는 최대 정지 마찰력을 잘 이용해야 한다는 것 기억하세요.
/ 입력시간: 2007. 01.19. 09:50