충동이란: 정의, 공식 및 예시 질문

September 27, 2023
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충동이란: 정의, 공식 및 예시 질문 - 임펄스란 무엇을 의미하나요? 임펄스는 힘이 매우 짧은 시간에 작용하는 사건으로 정의됩니다. 이번 기회에 Seputartahu.co.id Impulse와 관련된 사항을 논의합니다. 더 잘 이해하기 위해 아래 기사의 토론을 함께 살펴 보겠습니다.

충동이란: 정의, 공식 및 예시 질문

충격량은 한 순간 동안만 물체에 작용하는 힘입니다. 정지해 있는 물체를 움직이게 하려면 일정 시간 동안 물체에 작용하는 힘이 필요합니다. 일정한 시간 간격으로 물체를 움직이게 하는 데 필요한 힘을 충격량이라고 합니다.

즉, 충격량은 힘(벡터)과 힘이 작용하는 시간 간격(스칼라)의 곱이므로 충격량은 방향과 밀접한 관련이 있습니다. 임펄스 이벤트의 예로는 누군가가 공을 차는 경우가 있습니다. 차기 위해서는 공을 움직이게 하는 힘이 필요하며 사람의 발이 공에 닿기까지 시간이 걸립니다.

임펄스는 단위 시간 동안 운동량의 방향을 증가, 감소 및 변경하는 데 사용됩니다. 충격량은 힘에 시간 간격을 곱한 결과로 공식화될 수 있습니다.

임펄스 포뮬러

수학적으로 임펄스 공식은 다음과 같이 작성됩니다.

나는 = (F)(Δt)
정보
Δt = 시간 간격(초)
F = 힘(뉴턴)
뉴턴의 제2법칙 공식 F = (m)(a)에서 힘의 단위는 kg.m.s⁻²(또는 뉴턴)입니다.
따라서 충격량의 단위는
(kg.m.s⁻²)(초) ⇒ kg.m.s⁻²
임펄스 치수는 [M][L][T]⁻¹입니다.

충동과 추진력의 관계

뉴턴의 법칙은 "물체에 작용하는 힘은 질량과 가속도의 곱과 같다"고 말합니다. 이 명령문을 사용하면 다음과 같은 공식을 얻게 됩니다.

F = m. a 공식을 입력하면 I = F입니다. Δt 그러면 다음과 같은 새로운 공식이 나타납니다.

나 = 에프 Δt

나=m (t2 – t1)

I = mv/t (t2 – t1)

나=m v1 – m. v2

이런 식으로 우리는 물체에 가해지거나 작용하는 충격량의 크기가 물체의 운동량 변화의 크기와 동일하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 그러나 물체에 영향을 미치는 외부 힘이 없으면 초기 운동량의 양과 최종 운동량의 양이 동일하므로 운동량의 양은 동일하게 유지됩니다.

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물체의 속력(v)이 변하면 물체 자체의 운동량(p)도 변하게 됩니다. 운동량은 물체의 속도와 질량(m)의 곱이기 때문이다.

p=mv
이러한 운동량의 변화를 충격량(J)이라고 합니다. 충격량의 크기는 초기 운동량과 최종 운동량(충돌 전후)의 차이입니다.

J = Δp
따라서 물체의 속도 변화로 인해 발생하는 충격량의 크기는 다음과 같습니다.

J = m (v2 – v1)
충격량과 운동량의 단위는 kg·m/s로 동일합니다.

위의 물체의 속도를 변경하는 데 필요한 힘(F)은 충격량(J)을 힘이 작용하는 시간(t)으로 나눈 값과 같습니다.

F = J / 티

충격으로 인한 운동량 변화의 예로는 오토바이와 같은 차량을 가속(가속)하거나 제동할 때를 들 수 있습니다.

충동질문의 예

1. 질량 125kg의 오토바이가 20m/s의 속도로 주행하면 5초 안에 60m/s로 가속됩니다. 따라서 발생하는 충격의 크기는 다음과 같습니다.

나는 = m (v2 – v1)

= 125(60 – 20)

= (125)(40)

= 5000kg·m/s.

2. 0.01초 동안 50N의 힘으로 공을 쳤다. 그러면 공의 충격이 얼마나 큰지 결정해 보세요.
답변됨:

나 = 에프 Δt
나는 = 50N입니다. 0.01초
I = 0.5Ns

3. 200g의 질량으로 공을 차고 2m/s의 속도로 동쪽으로 굴러갑니다. 그리고 0.1초 만에 킥오프됐다. 따라서 같은 방향으로의 속도는 8m/s가 됩니다. 그런 다음 키커의 발이 공에 가하는 힘을 결정하십시오!
나 = 에프 Δt
나는 = mvt – mv0
에프. Δt = mvt – mv0
F = m (mvt – mv0 ) / Δt
F = 0.2 ( 8 – 2 ) / 0.1
F = 12N

4. 질량이 0.2kg인 공이 정지해 있다가 공을 쳐서 150m/s의 속도로 이동합니다. 배트가 공에 닿는 시간을 0.1초라고 하면 배트의 힘의 크기는 다음과 같습니다.

논의:
알려져 있다:
m = 0.2kg
v1 = 0 m/s (공은 처음에 정지해 있습니다)
v2 = 150m/초
Δt = 0.1초
구함: 타격스타일 (F)
답변:
임펄스 공식:
나 = 에프 Δt
또는
나는 = m (v2 – v1)
이 공식으로부터 다음이 얻어집니다:
에프. Δt = m (v2 – v1)
F(0.1) = 0.2 (150-0)
F(0.1) = 30
F = 30/0.1 = 300N

5. 질량이 5kg인 물체는 10m/s에서 15m/s로 속도 변화를 경험합니다. 물체에 작용하는 충격량을 결정하라!

논의:
알려져 있다:
m = 5kg
v1 = 10m/초
v2 = 15m/초

질문: ...내가?
답변:
충격량의 기본 공식은 물체의 운동량 변화입니다.
나는 = P2 − P1
나는 = mv2 − mv1
나는 = m (v2 − v1)

하도록 하다:
나는 = m (v2 − v1)
I = 5 (15 − 10) = 25kg·m/s

님의 리뷰입니다 Seputartahu.co.id ~에 대한 충동, 이를 통해 통찰력과 지식이 향상되기를 바랍니다. 방문해 주셔서 감사드리며 다른 글도 꼭 읽어보시기 바랍니다.

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