물리Ⅰ 7회차

만약 수식이 이상한거 같다면 새로고침 하고 다시 확인하기

 

1. 충격량과 운동량의 관계

 

(1) 충격량 : 충격의 정도를 나타내는 물리량

 

· 물체가 받는 힘과 힘이 작용한 시간의 곱으로 나타냄.

\(I = F △t\)

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(2) 충격량과 운동량의 관계

 

· 질량이 \(m\)인 물체가 \(v_1\)의 속도로 운동하다가

일정한 힘 \(F\)를 \(t\)초 동안 받은 직후 속도가 \(v_2\)가 되었을 때

 

(1) \(F = ma = m\frac{mv_2 - mv_1}{△t}\)

\(I = F △t = △p\)

(2) 충격량은 운동량의 변화량과 같다.

 

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(3) 충격량의 단위 : \(N·s\)

 

· 뉴턴 제 2법칙 활용 \(F = ma(\)에서 \(N = kg·m/s^2\)

\(N·s = kg · m/s\)

 

· 운동량의 단위와 같아 교환이 성립한다.

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(4) 충격량의 방향

· 힘의 방향과 같다.

 

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2. F - t그래프

 

(1) 힘의 크기가 일정할 때 F - t 그래프 해석

 

 

· 힘의 크기가 일정하므로 면적은 \(F △t\), 즉 충격량 \(I\)와 같다.

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(2)힘의 크기가 변할 때 F - t 그래프 해석

 

· 힘의 크기가 변할 때에도 면적은 충격량을 나타낸다.

· 충격량을 시간으로 나누면 평균할을 알 수 있다.

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3. 충돌과 충격 완화

 

(1) 달걀 낙하 실험

 

 

1. 같은 높이이므로 충돌 직전 운동량이 같다.

2. 충돌 후 멈추므로 운동량의 변화량, 즉 충격량이 같다.

3. 바닥의 성질에 따라 충돌 시간이 다름.

4. 충격력이 다름.

 

(2) 달걀 낙하 실험의 F - t 그래프

 

· 충격량이 같을 때 \((S_A = S_B)\), 충돌 시간이 긴 B의 충격령이 작다.

· 빨간색은 단단한 바닥, 초록색은 푹신한 방석일 때의 그래프이다.

· 충돌 시간이 길수록 충격력이 감소함.

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3.충돌 완화 예시

 

(1) 포수 공 받기

· 포수가 공을 받을 때 손을 뒤로 빼면서 받으면 공의 충격을 완화할 수 있다.

 

(2) 착지 시 관절 구부림

 

· 관절을 구부려 착지하면 착지시 충격을 완화할 수 있다.

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출처

손정우 외 「물리학 I」,  비상교육,  2018