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Physics 포스팅

[고전역학] 물체의 움직임 이해하기 : 운동 에너지, 운동량 보존 법칙

Doyeon0430 | 2023년 08월 28일

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이번시간에는 운동량과 충격량에 대한 개념을 알아보겠습니다.

운동량과 충격량은 유사한 개념이지만 약간의 차이점이 있기에 정리해봤습니다.

또한 운동 에너지와 운동량 보존 법칙 공식을 확인겠습니다.

그럼 지금부터 포스팅을 시작합니다.

 

  1. 고전역학 - 운동량과 충격량
  2. 고전역학 - 운동 에너지
  3. 고전역학 - 운동량 보존 법칙

 

 

1. 고전역학 - 운동량과 충격량

운동량과 충격량은 물체의 운동과 상호작용하는 관계입니다.

운동량은 물체의 질량과 속도에 따른 움직임을 나타내는 양입니다.

충격량은 힘이 작용하여 운동량이 변화하는 양을 나타냅니다.

 

1. 운동량

운동량은 운동의 양으로 물체의 운동 정도를 누적한 양입니다.

물체의 질량(m)과 속도(ν)의 곱으로 정의됩니다.

p = mν

 

2. 충격량

물체가 충격을 가하거나 받으면서 충격(FΔ)의 시간(t)적 누적한 양입니다.

작용-반작용 법칙에 의해 두 물체가 서로 주고받은 충격량의 크기는 같습니다.

I = FΔt

 

3. 운동량 - 충격량

물체가 충격 받은 만큼 운동량이 변하기 때문에 충격량의 변화는 물체의 운동량의 변화로 이어집니다.

0 + FΔt = mν

 

 

2. 고전역학 - 운동 에너지

운동 에너지란 물체가 운동할 때 가지는 에너지입니다.

속도와 질량이 클 수록 많은 에너지를 가집니다.

FS = mas = ma ∗ (0+ν) / 2 ∗ t = 1 / 2 ∗ mν2

 

또한 힘과 운동량의 관계를 아래와 같이 해석할 수 있습니다.

F = p / t

 

 

3. 고전역학 - 운동량 보존 법칙

충돌 전 물체들의 운동량 합과 충돌 후 물체들의 운동량 합은 서로 같습니다.

충돌 시 서로 주고받은 충격량이 같기 때문입니다.

mAνA + mAνA = mBνB'+ mBνB'

 

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