| English | 의미 |
|---|---|
| elastic collision/ɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | 탄성 충돌 |
| inelastic collision/ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | 비탄성 충돌 |
| perfectly inelastic collision/ˈpɜːfektlɪ ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | 완전 비탄성 충돌 |
| energy lost/ˈenədʒi lɒst/ | 손실된 에너지 |
당구공과 점토
- 두 당구공이 부딪혀 서로 튕겨 나가며 빠르게 굴러간다.
- 두 덩어리의 점토가 부딪혀 멈추고 하나로 붙어 있다.
- 둘 다 동일한 운동량 법칙을 따르지만, 전혀 다른 느낌을 준다.
- 차이는 에너지가 어떻게 되는지에 있다.
운동량은 yes, 에너지는 maybe
- 운동량은 모든 충돌에서 항상 보존된다.
- 운동 에너지는 항상 보존되지 않는다—일부는 열, 소리, 또는 변형으로 바뀔 수 있다.
- 이 단일한 차이로 인해 충돌을 두 가지 계열로 분류할 수 있다.
Momentum is conserved in every collision, elastic or not.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
Yes -- momentum is always conserved (no net external force). Only kinetic energy may or may not be.
탄성충돌과 비탄성충돌
- 탄성 충돌은 운동 에너지도 보존한다(이상적인 경우, 단단한 구 등).
- 비탄성 충돌은 일부 운동 에너지를 다른 형태로 잃는다.
- 대부분의 실제 충돌은 적어도 약간 비탄성이다.
In which collision is kinetic energy conserved?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
Only an elastic collision conserves kinetic energy. Momentum, though, is conserved in all of them.
Select all true statements about collisions.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
Momentum always holds; kinetic energy holds only when the collision is elastic.
완전 비탄성 충돌
- 완전 비탄성 충돌은 극단적인 사례: 물체들이 붙어 하나의 공통 속도로 함께 움직인다.
- 운동량 보존 법칙만으로 최종 속도를 구할 수 있다.
- 점토 덩어리가 그 고전적인 예시이다.
Elastic or inelastic?
Momentum is always conserved, but kinetic energy is not. Sort each collision.
A $3\ \text{kg}$ cart at $4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ sticks to a stationary $1\ \text{kg}$ cart. Their common speed afterward (in m/s)?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
$3(4) = (3 + 1)v_f$, so $v_f = 12/4 = 3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
A collision where the objects stick together is called perfectly ____.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
In a perfectly inelastic collision the objects move off with one common velocity.
잃은 에너지 찾기
- 충돌 전후의 총 운동 에너지를 비교하라.
- 줄어든 분량은 잃은 에너지—열, 소리, 또는 변형으로 사라진 것이다.
- 완전 비탄성 충돌에서는 이 손실이 가장 크다.
Before a collision the total KE is $20\ \text{J}$; after it is $14\ \text{J}$. How much energy was lost (in J)?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
Energy lost $= 20 - 14 = 6\ \text{J}$, gone to heat, sound, or deformation.
$2\ \text{kg}$ 질량의 카트가 $3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ 속도로 정지해 있는 $4\ \text{kg}$ 질량의 카트에 부딪혀 붙습니다.
- 운동량: $2(3) = (2 + 4)v_f$이므로, $v_f = 1\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$이다.
- $= \tfrac{1}{2}(2)(9) = 9\ \text{J}$ 전 운동에너지; $= \tfrac{1}{2}(6)(1) = 3\ \text{J}$ 후 운동에너지 -- 따라서 $6\ \text{J}$은 열로 소실되었습니다.
충돌이 명시적으로 탄성이라고 명시되지 않는 한 운동 에너지가 보존된다고 가정하지 마라. 비탄성 충돌에 에너지 보존 법칙을 사용하면 틀린 답이 나온다—항상 성립하는 법칙은 운동량이다.
운동량은 모든 충돌에서 보존되며, 운동 에너지는 탄성 충돌에서만 보존된다. 비탄성 충돌은 일부 에너지를 잃고, 완전 비탄성 충돌(물체가 붙음)은 가장 많은 에너지를 잃는다. 열과 소리로 잃은 에너지를 찾으려면 충돌 전후의 KE를 비교하라.