2019년 10월 11일 금요일

뉴튼의 제2법칙 | 포장 페엣

완충재는 술병에 가해지는 힘의 크기를 줄여 파손을 방지한다.

술을 가지고 이동하거나 보낼 때는 완충재로 감싸는 것이 좋은데, 탄성이 오래 유지되는 재료로 만든 것을 선택한다.

충돌 시에 병에 가해지는 힘의 크기는 뉴튼의 제2법칙, 즉 가속도의 법칙으로 설명할 수 있다.

F = ma

즉, 힘은 가속도에 비례한다. 즉 속도가 갑자기 증가하거나 감소하면 힘이 강해진다. 버스가 정차하려 할 때 앞으로 쏠리는 힘이, 급정거하는 경우 세지는 것과 같다.

The Law of Inertia.

The Law of Inertia. From Animator Island.


딱딱한 술병이 바닥에 떨어지는 경우, 짧은 시간에 속도가 갑자기 제로에 가깝게 되고, 시간 당 속도의 변화인 가속도는 무한대에 가깝게 된다. 따라서 힘도 무한히 커진다.

The car stops, the bad guys keep flying forward.

The car stops, the bad guys keep flying forward. From HowStuffWorks.


병과 바닥 사이에 완충재가 있으면 완충재의 탄력으로 병의 속도가 천천히 줄어 들고 가속도는 적어진다. 병이 0.01 초에 멈추는 것에 비해, 0.1 초 동안 멈추는 경우, 힘은 1/10이 된다.

따라서 병 외부에 완충재를 설치하는 것이 좋다.

완충재는 가소성이 낮은 것이 좋다. 즉 탄성이 오래 유지되는 재료가 좋다.

상자 바닥에 신문지를 구겨 넣어 포장한다든지, 조그만 재료로 이루어진 무더기를 깔고 병을 올려 놓는 것은 좋지 못하다.

Wines in a Box.

Wines in a Box.


종이는 가소성이 높아 병의 무게로 짓눌려지면 평평해지고 탄성이 줄게 된다.

무더기 위에 놓으면 잦은 진동이 있으면, 병이 아래 쪽으로 가라앉아, 전혀 완충 효과를 보지 못할 수도 있다.

주변에서 구하기 비교적 편한 좋은 재료로는 에어캡, 섬유 등을 들 수 있다. 또 포장 재료 파는 곳에는 다양한 재료를 판매한다.

Knit Sweater

Knit Sweater


주의할 점은 병을 감쌀 때는, 천과 비슷하게 병 전체를 완전히 감쌀 수 있는 재료를 골라야 병에 가해지는 힘을 분산시킬 수 있다는 것이다.

  blogger 뉴튼의 제3법칙

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