์ด ์ ์ง๊ฑฐ๋ฆฌ๋?
์ด ์ ์ง๊ฑฐ๋ฆฌ๋ ์ํ ์์๊ฐ ๋ํ๋ ์๊ฐ๋ถํฐ ์ฐจ๋์ด ์์ ํ ๋ฉ์ถ๋ ์๊ฐ๊น์ง ์ด๋ํ๋ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋งํฉ๋๋ค. ํฌ๊ฒ ๋ ๋ถ๋ถ์ผ๋ก ๋๋๋๋ฐ, ์ด์ ์๊ฐ ์ํ์ ์ธ์งํ๊ณ ๋ธ๋ ์ดํฌ๋ฅผ ๋ฐ๊ธฐ๊น์ง ์ฐจ๋์ด ๋์๊ฐ๋ ๋ฐ์๊ฑฐ๋ฆฌ(๊ณต์ฃผ๊ฑฐ๋ฆฌ)์, ๋ธ๋ ์ดํฌ๊ฐ ์๋ํด ์ฐจ๋์ด ๋ฉ์ถ ๋๊น์ง ๋์๊ฐ๋ ์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ SI ๋จ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ, ๋ง์ฐฐ๊ณ์๋ฅผ ์๋ ๋ ธ๋ฉด์ด๋ผ๋ฉด ์ด๋ค ์ฐจ๋ยท์ด๋ค ๋ ธ๋ฉด์์๋ ๋ณดํธ์ ์ผ๋ก ์ ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ๋ฒ
์ฃผํ ์๋๋ฅผ km/h ๋จ์๋ก, ์ด์ ์์ ๋ฐ์์๊ฐ์ ์ด ๋จ์๋ก(๋ณดํต 1.0~1.5์ด์ด๋ฉฐ, ํผ๊ณคํ๊ฑฐ๋ ์ฃผ์๊ฐ ํํธ๋ฌ์ง๋ฉด ๋ ๊ธธ์ด์ง๋๋ค), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ์ด์ด์ ๋ ธ๋ฉด ์ฌ์ด์ ๋ง์ฐฐ๊ณ์ \(\mu\)(๋ง๋ฅธ ์์คํํธ๋ ์ฝ 0.7, ์ ์ ๋ ธ๋ฉด์ 0.4, ๋นํ์ 0.1)๋ฅผ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ด ์ ์ง๊ฑฐ๋ฆฌ์ ํจ๊ป ๋ฐ์๊ฑฐ๋ฆฌยท์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ๋ก ๋๋ ์ธ๋ถ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
๋จผ์ ์๋๋ฅผ ์ด์(m/s)์ผ๋ก ๋ณํํฉ๋๋ค: \(v = v_{\text{km/h}} / 3.6\). ๋ฐ์๊ฑฐ๋ฆฌ๋ ๋จ์ํ \(v \times t\)์ ๋๋ค. ์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ๋ ์๋์ง๋ก ๊ตฌํ๋๋ฐ, ์ด๋์๋์ง \(\tfrac{1}{2}mv^2\)๊ฐ ์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ ๋์ ๋ง์ฐฐ๋ ฅ \(\mu m g\)์ ์ํด ์๋ชจ๋๋ฏ๋ก \(d_{\text{์ ๋}} = v^2 / (2\mu g)\)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋์ ๋ํ๋ฉด ์ด๊ฑฐ๋ฆฌ๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$d = v\cdot t + \frac{v^{2}}{2\,\mu\,g}$$์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ๋ ์๋์ ์ ๊ณฑ์ ๋น๋กํด ๋์ด๋๋ค๋ ์ ์ ์ฃผ์ํ์ธ์. ์๋๊ฐ 2๋ฐฐ๊ฐ ๋๋ฉด ์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ๋ 4๋ฐฐ๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์๋ 60km/h(16.667m/s), ๋ฐ์์๊ฐ 1.5์ด, \(\mu = 0.7\)์ธ ๊ฒฝ์ฐ: ๋ฐ์๊ฑฐ๋ฆฌ \(= 16.667 \times 1.5 = 25.0\,\text{m}\); ์ ๋๊ฑฐ๋ฆฌ \(= 16.667^2 / (2 \times 0.7 \times 9.81) = 277.78 / 13.734 = 20.23\,\text{m}\). ๋ฐ๋ผ์ ์ด ์ ์ง๊ฑฐ๋ฆฌ \(\approx 45.23\,\text{m}\)์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
ABS๋ ๋ด๋ฆฌ๋ง ๊ฒฝ์ฌ๋ ๋ฐ์๋๋์? ์๋์. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ํ์ง์ ๋ง์ฐฐ๊ณ์๊ฐ ์ผ์ ํ ์ด์์ ์ธ ์ ๋ ์ํฉ์ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ๊ฒฝ์ฌ, ๋ธ๋ ์ดํฌ ํ์ด๋(๊ณผ์ด๋ก ์ธํ ์ ๋๋ ฅ ์ ํ), ํ์ค ์ด๋ ๋ฑ์ ์ค์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ฌ๋ผ์ง๊ฒ ํฉ๋๋ค.
๋ง์ฐฐ๊ณ์ \(\mu\)๋ ์ผ๋ง๋ก ๋ฃ์ด์ผ ํ๋์? ๋ง๋ฅธ ์์คํํธ \(\approx 0.7\text{~}0.8\), ์ ์ ๋ ธ๋ฉด \(\approx 0.4\text{~}0.5\), ๋๊ธธ \(\approx 0.2\), ๋นํ \(\approx 0.1\)์ ๋๋ค.
์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ฐ์์๊ฐ์ ์ด๋ ์ ๋์ธ๊ฐ์? ์ ์ ์ด ๋๋ ทํ ์ด์ ์๋ ์ฝ 1.0~1.5์ด์ ๋๋ค. ํผ๋ก, ์์ฃผ, ๋ถ์ฃผ์๊ฐ ์์ผ๋ฉด 2์ด๋ฅผ ํ์ฉ ๋๊ธธ ์ ์์ต๋๋ค.