운동역학-탄성,임팩트

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운동역학-탄성,임팩트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목차

1. 탄성 운동

1) 탄성
2) 탄성 계수
3) 탄성 변형

2. 임팩트와 리바운드

1) 임팩트
2) 리바운드

본문내용

직방향으로 작용하는 것을 말한다.
3) 임팩트의 크기에 영향을 주는 요인
임팩트힘에 영향을 주는 요인 - 임팩트 순간 두 물체의 총운동에너지(total kinetic energy), 힘이 가해지는 거리, 그리고 충돌면적이다.
(1) 충돌체의 역학적 에너지
- 임팩트힘에 영향을 가장 크게 주는 것은 물체의 운동에너지
- 충돌물체의 운동에너지가 크면 클수록 임팩트힘이 크며, 작으면 작을수록 임팩트힘도 작아진다.
- 선운동에너지 KEl, 각운동에너지 KEr
KE = KEl + KEr
KE = ½m²+½I²
(2) 힘이 가해진 거리
- 임팩트 순간 힘이 작용되는 시간이 길면 임팩트힘은 작아지고 짧으면 커진다.
- 선운동 일(linear work) : 선운동에너지를 가지고 있는 물체
- 각운동 일(angular work) : 각운동에너지를 가지고 있는 물체
(3) 힘이 가해진 면적
stress = F/A
= ½m²/DA
=
- 충동면적이 넓으면 임팩트힘이 작아지는 반면, 충돌면적이 좁으면 임팩트힘이 커진다. 물체가 충돌 시 임팩트힘은 면적에 반비례한다.
- 역학적 스트레스
단위면적 A, 임팩트힘 F, 거리 D
2. 리바운드
1) 리바운드
리바운드 - 탄성체가 충돌하면 충돌 직후 튀어나가는 것(rebound)을 말한다.
리바운드힘 - 물체가 리바운드하는데 작용한 힘(rebound force)을 말한다.
2) 리바운드힘의 크기에 영향을 주는 요인
두 물체가 충돌할 때 생기는 임팩트힘은 물체가 가지고 있는 운동에너지와 같다.
리바운드힘은 물체가 충돌할 때 생긴 임팩트의 반작용이라 할 수 있다.
물체가 지닌 탄성은 임팩트 시에 운동에너지에 영향을 주므로 리바운드힘도 탄성력의 영향을 받는다.
탄성계수에 영향을 주는 요인에는 물체를 구성하고 있는 소재와 표면의 상태, 온도, 충격강도 등이 있다.
3) 리바운드힘의 방향에 영향을 주는 요인
리바운드방향은 리바운드힘의 방향에 의하여 결정되고, 리바운드힘의 방향은 임팩트각도에 의해 결정된다.
회전이 없는 탄성체가 완전탄성충돌이 일어날 때는 아래 그림과 같이 리바운드각도(반사각도)는 임팩트각도(입사각도)와 동일하고 임팩트에너지와 리바운드에너지는 동일하다.
스포츠장면에서 생기는 탄성체의 충돌은 대부분 사각충돌이며, 회전을 하기 때문에 입사각도와 리바운드각도가 항상 동일하지 않다.
이외에도 충돌체의 회전, 마찰력, 임팩트속도, 탄성과 같은 여러 요인들이 리바운드방향에 영향을 준다.

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