중력의 정의와 사용되는 예

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중력의 정의가 무엇이며, 일상생활 뿐 아니라 중력이 현상을 이용해서 활용하고 있는 것은 어떤 것이 있는 지 알아 보고자 합니다. 먼저, 중력의 의미에 대한 사전적인 정의는 다음과 같습니다. 중력이란? 지표 부근에 있는 물체를 지구의 중심 방향으로 끌어당기는 힘으로 그 대부분은 지구와 물체 사이에 작용하는 만유인력인데, 정확히는 그것에 지구 자전에 따르는 원심력이 더해져 두 힘이 합쳐 작용한다. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하며, 질량 1 g의 물체에는 대체로 980 dyn의 중력이, xg의 물체에는 980 dyn의 x배의 중력이 미친다. 보통 물체의 무게라고 하는 것은 이 힘을 가리킨다. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하므로 중력의 작용만 받아 높은 데에서 떨어지는 물체에는 질량의 크기와 관계없이 일정한 가속도(약 980 cm/s2)가 가해지며, 그 결과 모든 물체는 질량과 관계없이 같은 높이를같은 시간에 낙하한다. 이 가속도를 중력가속도(기호는 g, 단위 cm/s2 또는 gal)라 한다. 그러나 g의값은 지구 자전에 따른 원심력이 위도에 따라 조금씩 다르며, 지구가 완전한 구체가 아니라 약간 평평한 타원체이고, 지구 내부의 지질구조가 균일하지 않다는 것 등의 여러 원인 때문에 장소에 따라 다소 달라진다. 가령 원심력은 적도상에서 최대이고 극지에서는 최소가 된다. 게다가 지구상에서 움직이고 있는 물체는 이 밖에도 코리올리힘의 영향을 받는다. 따라서 물리적인 계산을 할 때는 지구의 표면을 근사적으로 묘사한 지오이드(geoid)상의 중력값을 표준중력으로 정하여 사용하며, 각지의 중력은 표준중력과 중력이상(重力異常)과의 합으로 나타낸다 이와 같이 중력의 사전적 정의를 할 수 있으며, 이제부터 중력이 작용하는 원리에 대한 원리를 이용한 영구기관에 대해서 언급해 보고자 합니다. 정지하고 있는 물체를 운동시키려면 외부에서 일을 해주지 않으면 안된다. 하나의 축 둘레를 회전하는 바퀴의 경우도 같다. 이 바퀴는 외부에서 일을 해주지 않으면 축의 마찰이나 공기의 저항 때문에 차차 회전이 느려져 끝내는 멈추고 만다.

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