충돌 - 충격량과 운동

목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 배경이론
Ⅲ. 실험내용
Ⅳ. 고찰

본문내용

* 실험목적
충돌 실험을 통해서 운동량의 변화가 충격량과 일치함을 이해한다.
* 배경이론
운동량이란, 물체의 질량과 속도를 곱한 벡터량이다(운동량p=mv).
충격량이란, 물체에 힘을 작용하여 운동 상태를 바꿀 때 가해진 충격의 정도를 나타내는 벡터량이다(충격량I=F TIMES DELTA t). 즉, 물체의 운동량에 변화를 주는 물리량이 충격량이다.
위의 정의를 이용해서, 두 물리량이 근본적으로 같은 물리량임을 유도해 볼 수 있다.

<중 략>

더욱 부드러운 완충장치를 사용했다고 말할 수 있으며, 두 실험에서의 충돌전 속도 역시 동일하기 때문에 비교가 더욱 쉽다. 더 부드러운 완충장치를 사용한 실험2)와 실험3)의 충돌시 최대힘 차이는 실험1)과 실험2)의 충돌시 최대힘 차이보다 크며, 부드러운 완충장치를 사용함으로써 충돌 시간 역시 훨씬 증가하였다. 즉, 같은 충격량을 가할 지라도 완충장치가 부드러울수록 더 긴 시간 동안 더 약한 힘을 가하는 셈이 되므로(충격량/충돌시간) 충돌시에 받는 손상은 훨씬 약하다고 말할 수 있다. 운동량의 절대값차(흡수된 운동 에너지)를 통해서도 이 점이 드러나는데, 결국 흡수된 운동에너지는 카트나 완충장치가 흡수한 에너지인 셈이므로 카트나 완충장치는 흡수한 운동에너지 만큼의 변형을 받게 될 것이다. 자동차에 사용되는 에어백의 원리는 이런 원리를 이용한 것이다. 에어백은 충돌 시간을 늘려서 운전자가 받는 손상을 줄인다.

참고 자료

없음