운동 문제 - #37

충격량, 운동량도 복습.
충격량은 F x t이다. 단위를 따져보자. N.sec. 
그런데, 만약 질량이 있다면 F=ma이다. 단위를 따져보자 kg.m/sec/sec 이다. 
충격량에 대입하면,
Nxsec=kg x m x 1/sec x 1/sec x sec = kg x m/sec 이다.
이것은 mv이다. 즉 운동량이다.
그래서 운동량이나 충격량이나 표현만 다를 뿐 같은 것이다.

1.
충격량에서 생각할 점은, 어린아이 주먹이라도 짧게 빠르게 맞으면 아프다는 거다.
성인 주먹이라도 느리게 천천히 맞으면 안 아프다.
그래서 모든 싸움에서 주먹을 빠르게 뻗는게 그 이유다. 힘을 아무리 세게 줘도 천천히 뻗으면 상대방에게 대미지가 전혀 없기 때문이다.

2. 
운동량에서 기억할 점은, 운동량 보존 법칙이다. 충돌 전과 후에 총 운동량은 보존된다는 법칙이다. 주의할 점은 방향이다. 마음속으로 오른쪽을 +로 생각했으면 그쪽은 모두 +, 왼쪽은 - 부호를 붙여야 한다.

이제 문제를 풀어보자.
3v_1-2v_2 = -3v_1+2v_2
6v_1-4v_2=0  --> 3v_1=2v_2 --> v_1/v_2 = 2/3  
ㄱ은 맞다.

운동량의 변화량 = 충격량이다. B의 경우를 따져보자.
B의 운동량 변화량은 4V_2이다.  4v_2=12. --> v_2 = 3m/sec 이다.
따라서 충돌후 B의 운동량은 mv = 2*3 = 6kg m/sec 이다.
따라서 ㄴ은 틀리다.

ㄷ. 틀리다. 평균힘 * 0.1=12가 되어야 한다. 따라서 평균힘은 120N이 되어야 한다.

답은 (1)

대체적으로 충격량 문제는 계산할 게 거의 없어서  쉽다.