충격


운동량

이동하거나 회전하고 있는 물체는 '운동'을 하고 있다고 말합니다. '운동량'은 이 '운동'을 수치적으로 나타낸 것입니다.
선형으로 운동하고 있는 물체의 운동량은 물체의 질량에 속도를 곱해서 계산합니다.

운동량 = 질량 × 속도

운동량 = m × v

운동량과 충격량

물체에 가해지는 운동량의 변화량을 '충격량'이라고 합니다.
운동량이 변화되는 정도는 힘의 크기와 힘을 가해준 시간에 비례합니다.

힘 × 작용한 시간 간격 = 운동량의 변화(충격량)

즉,

충격량 = 운동량의 변화

Ft = Δmv

입니다.
이때, 힘에 해당되는 'F'성분을 '충격(력)'이라고 합니다.

충격(력) = 운동량의 변화 / 시간

F = Δmv / t

왜 푹신한 물체에 부딪히면 덜 아플까?

질량이 같은 경우, 표면이 부드럽다고 해서, 운동량이 작아지거나 하지는 않습니다.
즉, 우리 몸이 받는 충격은 시간(t)과 밀접한 관련이 있습니다.

1. 표면이 푹신한 경우

푹신한 물체에 충돌하면 충돌시간이 연장되는데, 시간 간격이 길면 받게 되는 충격력이 작아집니다.

2. 표면이 딱딱한 경우

표면의 상태와 관계없이, 부딪히는 경우 운동량의 변화는 같습니다. 표면이 딱딱한 경우, 작용하는 시간 간격이 짧기 때문에 대신 충격(력)을 받게 되어 더 아픕니다.