통과 물리 공부하고 있는데 잘 모르겠어요ㅠ

Question

“같은 속력으로 달릴 때 자동차보다 기차에 부딪힌 물체가 훨씬 큰 충격을받는다.” 는 문장이 틀린 문장이라고 하는데 이유를 모르겠어요…..

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Answer 1

안녕하세요.

'같은 속력으로 달릴 때 자동차보다 기차에 부딪힌 물체가 훨씬 큰 충격을 받는다'는 문장이 틀렸다고 말하는 것은, 이 문장이 단순히 속력만 고려했기 때문입니다. 실제로 충격의 크기는 물체의 운동량과 관련이 있으며, 운동량은 물체의 속도와 질량의 곱으로 정의됩니다.

운동량 공식은 다음과 같습니다 : p = mv 여기서 p는 운동량, m은 질량, v는 속도입니다.

기차와 자동차가 같은 속력으로 운행하고 있을 때, 기차의 질량이 자동차의 질량보다 훨씬 더 크기 때문에 기차의 운동량은 자동차의 운동량보다 훨씬 큽니다. 따라서 기차에 부딪히면 자동차에 부딪힐 때보다 물체가 받는 충격은 더 클 수 있습니다.
그러나 원래의 문장에서는 "훨씬 큰 충격을 받는다"고 언급한 것이 오해의 소지가 있습니다. 충격량(impulse)은 충돌 전후의 운동량 변화로 측정되며, 이는 충돌하는 물체의 질량뿐만 아니라 변화하는 속도-즉, 가속도-에도 영향을 받습니다. 충돌 시 자동차와 기차 모두 같은 속력으로 움직이고 있다면, 그 충격력의 전달 방식과 결과가 서로 달라 충격량 자체를 단순 비교하는 것은 물리적으로 정확한 설명이 아닐 수 있습니다.
이로 인해, 질문의 문장이 오류를 포함하고 있다고 볼 수 있으며, 이는 충격의 정의와 물리적 조건을 명확히 하지 않고 일반화한 데에서 기인합니다.