회전하는 팽이가 쓰러지지 않는 이유

회전하는 팽이가 쓰러지지 않는 이유는 무엇일까?

 

팽이는 두 가지 회전 운동을 하게 된다. 하나는 팽이 중심 축을 기준으로 고속으로 회전하는 회전 운동과 팽이의 꼭지점을 기준으로 중심축의 끝이 느리게 회전하는 세차운동이 그것이다. 회전중인 팽이는 외부에서 힘이 가해 지지 않는다면 회전에 대한 관성을 가진다. 여기서 회전에 대한 관성(inertia)을 가진다는 것은 외력이 가해지지 않는 한 회전하는 팽이는 계속해서 자세를 유지한다는 것을 말한다. 만약, 팽이의 회전 축 방향으로 외부에서 힘이 가해진다면 회전 반발력이 생겨 회전축의 수직방향으로 새로운 회전운동이 시작되는 데 이를 세차운동이라 한다.

팽이가 쓰러지지 않는 이유는 팽이가 회전하게 되면 중심축을 기준으로 토크가 발생하는 데 이토크가 팽이를 쓰러뜨리려는 힘보다 크게되면 팽이는 쓰러지지 않고 자세를 유지 할 수 있게 된다.

 

자세한 사항은 첨부하는 pdf 문서를 참고하기 바란다.

 

팽이.pdf

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