백과사전 상세 본문

출처 다음백과

충돌

다른 표기 언어 collision , 衝突

요약 물리학에서 갑작스럽고 강하게 발생하는 두 물체의 직접적인 접촉.
충격이라고도 함.

충돌(collision)

망치와 못대가리

ⓒ Tomwsulcer/wikipedia | CC0

예를 들어 당구공 2개, 골프채와 골프공, 망치와 못대가리, 연결될 때의 두 기차, 마루와 그 위에 떨어지는 물체의 직접 접촉과 같은 것을 말한다. 두 물체의 물질적인 특성뿐만 아니라 물체가 접촉하는 시간과 힘의 두 요소도 충돌 결과에 영향을 끼친다. 찰흙이나 납으로 만든 공은 전혀 되튀기지 않는 반면 강철판에 떨어뜨려진 단단한 강철공은 거의 원래 출발한 위치까지 되튀기는 것을 일상적으로 경험할 수 있다.

강철공과 강철판의 충돌을 탄성충돌이라 하고 찰흙이나 납공과 강철판의 충돌을 비탄성충돌이라 한다. 그리고 이 사이에 충격에 대한 반응에 따라 다양한 탄성도의 충돌이 있다. 원자 수준에서만 일어날 수 있는 완전탄성충돌에서는 작용하는 두 물체의 운동 에너지의 손실이 전혀 없는 반면 완전비탄성충돌에서의 운동 에너지의 손실은 최대이다.

앞서 예를 든 모든 충돌의 접촉시간은 아주 짧고 접촉할 때의 힘은 매우 크다. 아래 사진에서 골프공이 납작해지는 것은 1/1,000초 정도의 짧은 접촉시간 동안 작용하는 힘이 얼마나 큰지를 보여주고 있다. '무한대'의 힘이 '무한소' 시간 동안 작용하는 제한적인 경우에 물체의 속도에는 순간적인 변화가 있지만 접촉하고 있는 동안 위치의 변화는 없다는 것을 보일 수 있다. 이런 속성을 가진 힘은 충격력으로 알려져 있다. 이 힘을 측정하거나 추정하기는 어렵지만, 그 효과는 운동량(질량과 속도의 곱)의 변화량으로 측정할 수 있다(→ 운동량).

탄동진자는 이 원리에 기초를 두고 있다. 두 물체가 충돌할 때 크기가 같고 방향이 서로 반대인 충격력은 2체계(二體系)라 하는 계의 내력이다. 따라서 이 힘은 체계의 총운동량에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 이 현상은 두 물체의 충돌 전 운동량의 합이 충돌 후의 운동량의 합과 같다는 것을 의미한다. 이와 같이 충돌 전후의 운동 에너지의 관계는 물체의 탄성에 따라 다르다. 초기속도를 알면 나중속도는 운동량과 에너지 방정식을 동시에 만족하는 해를 통해 알 수 있다.

본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.

출처

다음백과
다음백과 | cp명Daum 전체항목 도서 소개

다양한 분야의 전문 필진으로 구성. 시의성 이슈에 대한 쉽고 정확한 지식정보를 전달합니다.

TOP으로 이동
태그 더 보기
물리

물리와 같은 주제의 항목을 볼 수 있습니다.

다른 백과사전


[Daum백과] 충돌다음백과, Daum
본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.