물리학Ⅰ›힘과 운동

운동량과 충격량

Momentum and Impulse

운동량이란?
🚛 운동량의 직관
①같은 속도라도 트럭이 자전거보다 멈추기 어렵습니다 — 질량이 크니까
②같은 질량이라도 빠를수록 멈추기 어렵습니다
③운동량 p = mv — 질량과 속도를 함께 고려한 "운동의 양"
충돌과 운동량 보존
5 kg
6 m/s
💡 운동량 보존 법칙
①외력이 없으면 충돌 전후 총 운동량이 같습니다
②m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂' (보존!)
③질량이 크면 충돌 후 속도 변화가 작습니다
충격량과 운동량 변화
운동량
p = mv
운동량(kg·m/s) = 질량(kg) x 속도(m/s)
충격량 = 운동량 변화
I = FΔt = Δp = mv' - mv
힘 x 시간 = 운동량의 변화량
🥊 충격량의 의미
①같은 운동량 변화를 만들려면: 큰 힘 x 짧은 시간 = 작은 힘 x 긴 시간
②에어백의 원리: 충돌 시간을 늘려서 힘을 줄인다!
③야구 포수가 글러브를 뒤로 빼는 이유: 시간 ↑ → 힘 ↓
운동량 보존 공식
운동량 보존 법칙
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'
외력 = 0일 때, 충돌 전후 총 운동량 보존
완전 비탄성 충돌 (합체)
v' = m₁v₁ + m₂v₂m₁ + m₂
두 물체가 합쳐지는 경우
총정리
운동량
p = mv
충격량
I = FΔt = Δp
🎯 시험 포인트
①운동량 p = mv는 벡터 — 방향이 있다!
②충격량 I = FΔt = Δp (운동량의 변화)
③외력 = 0이면 총 운동량 보존 (충돌, 폭발 등)
④에어백/완충장치: 같은 Δp를 Δt↑로 달성 → F↓
⑤완전 비탄성 충돌: 합체 후 v' = (m₁v₁+m₂v₂)/(m₁+m₂)