2020년06월20일 17번

[과목 구분 없음]
자동차 A는 속력 v로 오른쪽으로 이동하다가 벽에 부딪친 후 정지하였다. 자동차 B는 속력 v로 오른쪽으로 이동하다가 벽에 부딪쳐 왼쪽으로 v/2의 속력으로 튕겨나갔다. A, B의 질량은 모두 m이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A의 충돌 전후, 운동량의 변화량의 크기는 2mv이다.
② B의 충돌 전후, 운동량의 변화량의 크기는 1/2mv이다.
③ 충돌 전후, 운동량의 변화량의 크기가 클수록 자동차가 받는 충격량의 크기가 크다.
④ 충격량의 크기는 B보다 A가 크다.

(정답률: 알수없음)

문제 해설

운동량 보존 법칙에 따라, 충돌 전후에 A와 B의 운동량의 합은 모두 0이어야 한다. 따라서, A의 충돌 전후 운동량의 변화량은 2mv이고, B의 충돌 전후 운동량의 변화량은 -mv이다. 이를 통해 운동량의 변화량의 크기가 클수록 충격량의 크기가 크다는 것을 알 수 있다. 이는 운동량 변화량과 충격량이 비례하기 때문이다. 따라서, "충돌 전후, 운동량의 변화량의 크기가 클수록 자동차가 받는 충격량의 크기가 크다."는 맞는 설명이다. 그러나, 충격량의 크기는 A보다 B가 크다는 것은 옳지 않다. 충돌 후 B가 받는 충격량은 A보다 작기 때문이다.

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