고속도로에서 두 대의 차량이 충돌하는 것을 본 적이 있습니까? 두 대의 차량이 충돌하면 어떻게됩니까? 물리학에서 볼 때 충돌의 치명적 여부는 차량의 운동량에 의해 결정됩니다. 이것에 대해 더 이해하기 위해 운동량과 임펄스에 관한 자료를 공부합시다.
물리학에서 운동량은 움직이는 물체가 소유 한 양으로 정의됩니다. 운동량은 물체의 질량과 속도에 따라 달라집니다. 수학적으로 운동량은 p = mv로 쓸 수 있습니다. 여기서 p는 운동량 (kg m / s), m은 물체의 질량 (kg), v는 물체의 속도 (m / s)입니다.
이 공식에 따르면 운동량은 물체의 속도에 비례한다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 운동량의 방향은 물체의 속도가 클수록 운동량이 커진다는 것 외에 속도의 방향과 동일합니다.
한편, 임펄스는 평균 힘과 힘이 작용하는 시간 간격의 곱입니다. 수학적으로 임펄스는 I = FΔt로 쓸 수 있습니다. 여기서 I는 ns 단위의 임펄스, F는 뉴턴 단위의 힘, Δt는 초 단위의 시간 간격입니다.
임펄스와 모멘텀 관계
임펄스와 운동량의 관계는 임펄스 운동량 정리로 설명됩니다. 임펄스 운동량 정리는 물체에 작용하는 충격이 물체의 운동량 변화와 같다고 말합니다.
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뉴턴의 두 번째 법칙에 따르면 물체에 가해지는 힘 (F)은 시간 단위 (Δt)의 운동량 변화 (Δp)와 같습니다. 수학적으로 임펄스와 운동량 변화 사이의 관계는 다음과 같이 쓸 수 있습니다. I = Δp = p2 − p
모멘텀의 면제 법칙
운동량 면역의 법칙에 따르면 시스템에 작용하는 외부 힘이 없으면 충돌 전후의 물체 운동량이 동일합니다. 이것은 충돌 전의 물체 시스템의 총 운동량은 항상 충돌 후 물체 시스템의 총 운동량과 동일하다는 것을 의미합니다. 수학적으로 운동량 면역의 법칙은 다음과 같이 작성할 수 있습니다. m1v1 + m2v2 = m1v1 ′ + m2v2 ′
정보 :
여기서 m1은 물체의 질량입니다.
m2는 물체 2의 질량입니다.
v1은 충돌 전 물체 1의 속도입니다.
v2는 충돌 전 물체 2의 속도입니다.
v1 '은 충돌 후 물체 1의 속도입니다.
v2 '는 충돌 후 물체 2의 속도입니다.
충돌
충돌은 세 가지 유형, 즉 완전 복원력 충돌, 부분 복원 충돌 및 완전 복원력이 아닌 충돌로 나눌 수 있습니다. 충돌 유형을 알아 내기 위해서는 충돌 후와 충돌 전 두 물체의 상대 속도를 비교 한 음의 값인 복원 계수 값에서 알 수 있습니다. 수학적으로 복원 계수 값은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
세 가지 유형의 충돌에 대한 복원 계수 값은 다음과 같습니다.
완벽하게 탄력적 인 충돌에서 e =
부분적으로 탄력적 인 충돌에서 0 <e <
비탄력 충돌에서 e = 0
