충돌 문제

소개글

각 차원별 충돌 문제 분석

목차

1. 1차원의 충돌문제
2. 2, 3차원의 충돌문제

본문내용

1차원의 충돌 문제
⇒ 충돌시 작용하는 힘을 알고, 또 운동 방정식(運動方程式)을 풀 수 있는 경우에는 충돌 전에 물체가 어떠한 운동을 하고 있었던가를 알면, 충돌 후(衝突後)에 물체가 어떻게 운동하게 되겠는가를 항상 계산해 낼 수 있다. 그러나 힘을 알 수 없는 경우가 허다한 것이다. 그런데도, 운동량(運動量)의 보존 원리와 총 에너지의 보존 원리는 모두 그대로 성립하게 된다. 이 사실을 이용하여, 즉 운동량 보존 원리와 총 에너지 보존 원리를 이용하여서 충돌의 결과(結果)에 관해서 예언할 수가 있게 되는 것이다.
운동(運動) 에너지가 충돌시에 보존되느냐, 되지 않느냐에 따라서 충돌을 분류(分類)하게 되는 것이 보통이다. 운동 에너지가 보존되는 충돌을 탄성(彈性, elastic) 충돌이라하고, 그렇지 못할 경우의 충돌을 비탄성(非彈性, inelastic) 충돌이라고 한다. 원자(原子), 원자핵(原子核) 및 중성자(中性子, neutron)나 양성자(陽性子, proton) 사이에서 일어나는 충돌에는 (항상은 아니지만)탄성적인 경우가 많다.

< 중 략 >

『출발하게』되는 것이다. 그러나 가 에 비해서는 아주 큰 경우에는
이라는 관계를 얻게 된다. 즉, 가벼운 입자가 정지하고 있는 아주 더 무거운 입자와 충돌할 때에는 질량(質量)의 입자의 속도만이 근사적으로 역(逆)으로 되고 중량(重量)의 입자는 근사적으로 정지 상태(靜止)狀態)를 유지하게 된다는 것이다. 한 예로 지구에 붙어 있는 수평면에 공이 수직으로 낙하한다고 가정해 보는 것이다. 효과로 볼 때 공과 지구가 서로 충돌하는 경우이다, 충돌이 탄성적(彈性的)이었다면, 공은 반대 방향의 속도를 가지고 다시 튀어올라 낙하해 왔던 높이에 도달하게 될 것이다.
마지막의 예로 가 보다도 훨씬 더 가벼운 경우를 고려해 보자. 그러면
를 얻게 된다. 이식의 뜻은 중량(重量)의 입사 입자(入射粒子)는 경량(輕量)의 정지해 있던 표적 입자(標的粒子)와 충돌한 결과, 그 속도가 거의 불변(不變)인 채로 유지된다는 것이다. 또 경량(輕量)의 표적 입자는 입사 입자의 속도의 거의 2배가 되어 튀어 나온다는 것이다. 보울링(bowling)공이 같은 크기의 팽창한 수구(水球, beach ball)와 충돌한 경우를 상정해 보면 된다.

참고 자료

김 종 오. 물리학총론 1부. (주)교학사. (1990. 10. 20.). pp. 228 ∼ 234.