학습지도안(실습지도안) - 운동량과 충격량

본문내용

수 있게 되어 터뜨리지 않게 된다.
ⅳ) 충돌 시간이 충돌 결과에 주는 영향을 생각해 보자.
→ 충돌 시간이 길면 길수록 물체에 가해지는 충격이 작아진다.
자동차 운행 중에 안전 벨트를 하거나 에어백을 장착하는 것은 충돌 결과에 어떤 영향을 주는지 충돌 시간과 연관지어 생각해 보자.
→ 자동차가 진행 도중 충돌하면 사람의 몸이 앞으로 쏠려 자동차의 핸들 등에 부딪쳐서 정지하게 된다. 이 때 안전 벨트를 매었다면 정지할 때까지의 몸이 앞으로 쏠리는 것을 막아주므로 충돌을 피할 수 있다. 충돌이 심할 경우에는 사람이 자동차의 앞 유리창을 깨고 튕겨져 나갈 수 있기 때문에 안전 벨트를 매거나 에어백을 장착하면 그것을 방지할 수 있다.
전 개
◎ 충격량이란?
어떤 시간동안 물체에 작용한 힘의 효과
질량인 물체가 힘 가 시간 동안 작용하여 속도가 에서 로 변했다면 가속도 는 이다. 그러므로 뉴턴의 운동 제 2법칙 =에 의해서 물체에 작용하는 힘은
이를 다시 정리하면
좌변의 는 힘 가 동안 작용했을 때의 운동량 변화량을 나타내며 이를 충격량이라고 하며 단위는 이다. 충격랑은 벡터량으로 방향은 힘의 방향과 같고, 물체에 같은 양의 충격량이 가해지면 같은 양의 운동량 변화가 생긴다.
위의 식을 살펴보면 충격력 는 운동량의 시간적 변화율이며 충격량은 운동량의 변화량과 같다는 것을 알 수 있다.
그래프에서 그래프의 밑넓이는 이므로 이는 물체가 받은 충격량이다.
같은 크기의 힘을 가할 때 작용하는 시간이 길면 운동량의 변화가 크다.
같은 운동량의 변화를 줄 때 작용하는 시간이 짧으면 힘이 커진다.
충격량을 힘과 시간의 그래프로 나타내면
힘-시간 그래프
아래쪽의
면적은
충격량
충격량이 일정할 때
그래프 아래 밑넓이 = 충격량( )
충격력
충돌시간
충격량이 일정할 때 힘의 크기와 시간에 관한 예;
아래의 모든 예는 충격량(=운동량의 변화량)이 동일 할 때 충돌시간을 길게 함으로써 받는 힘(=충격력)을 작게 하는 경우이다.
1. 야구공을 받을 때에 손을 뒤로 빼면서 받으면 손과 공이 접촉하는 시간이 길어지기 때문에 받는 충격력은 작아진다.
2. 높은 곳에서 낙하하는 물체가 딱딱한 물체에 부딪혀서 정지하는 경우와 스펀지와 같이 부드러운 물체에 부딪혀서 정지하는 경우 운동량의 변화는 모두 같다. 즉, 받은 충격량은 모두 같다. 그러나 딱딱한 바닥에 부딪힌 경우는 정지할 때까지 걸린 시간이 짧아 큰 힘을 받고, 스펀지와 같은 경우에는 정지하는 데 걸리는 시간이 길어 받는 힘이 적다.
3. 자동차의 에어백이나 유도에서의 낙법은 충격 시간을 길게 하는 것이라고 할 수 있다. 충격 시간이 길어지니까 사람이 받은 충격력은 작아진다.
4. 권투선수는 본능적으로 상대선수의 주먹이 움직이는 방향과 같은 방향으로 얼굴을 돌림으로써 충격을 작게 한다.
5. 신발 바닥에 공기 쿠션을 장치하여 충격을 작게 한다.
6. 여러분이 손바닥을 맞을 때 본능적으로 손을 아래로 내리지 않는가!!
운동량과 충격량의 관계를 잘 이해하게 한다.
정 리
충격량

키워드

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