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물리 문제 질문해도 될까여...
게시물ID : science_68114짧은주소 복사하기
작성자 : 크리터
추천 : 0
조회수 : 1174회
댓글수 : 5개
등록시간 : 2019/09/27 16:58:10
과게 분들께 실례지만 질문할 것이 있습니다 


어떤 물체를 달에서 떨어뜨렸을 때 물체가 어느 정도 충격을 받는지랑 이게 지구에선 동일한 물체를 어느 높이에서 떨군 것과 같은지 알고 싶은데 제가 나름 계산한 것이 맞는지 잘 모르겠습니다


지구에서 55 Kg인 물체가 있다고 하자
달의 중력은 지구의 6분의 1이라고 가정하고
이 때 달에서 이 물체를 33 m 높이에서 떨어뜨렸을 때의 충격량을 계산하시오
또한 이는 지구에서 같은 물체를 어느 높이에서 떨어뜨렸을 때에 해당하는지도 계산하시오
공기 저항은 무시한다

대충 이런 문제라고 생각합니다



그럼 달에서 33 m 높이에서 떨어뜨려서 지상에 도달했을 때 속도 (a)

root(2*33 m*1.62 m/s^2)

= 10.34 m/s


대략 이렇게 나오고 충격량은 (b)

(a)*55 Kg*1/6

= 68.93 Kg·m/s


지구에서 같은 물체가 이 충격량이 나오려면 (c)

(b)/(55 Kg) = 1.72 m/s



지구에서 자유낙하 할 때 이 속도가 나오려면

(c)^2/(2*9.81 m/s^2)

= 0.15 m


그러므로 달에서 이 물체가 받은 충격량은 약 68.93 Kg·m/s이고
이는 같은 물체가 지구에서 약 0.15 m 높이에서 떨어졌을 때의 충격량과 같다
이런 답이 나왔습니다



제대로 계산했는지도 잘 모르겠고
애초에 충격량을 이용해서 구하는 건지도 잘 모르겠네요 
달에서 33 m 높이에 있는 사람이 떨어졌을 때 얼마나 다치는지를 알고 싶은 거라ㅠㅠ
이 식대로라면 지구에서 15 cm 위에서 떨어진 거랑 같다는 뜻이니 별로 다치진 않는다는 결론이 나오는데 뭔가 아닌 것도 같고ㅠㅠ

도와주세요

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2019-09-27 18:27:39추천 0
맞는 것 같은데요
댓글 0개 ▲
2019-09-27 19:51:48추천 0
운동량구할때 1/6곱하시면 안될거 같은데요

충격량을 구하시는게 운동량이 지상에 도착해서 0이 된다는 가정이죠?
댓글 0개 ▲
2019-09-27 20:20:09추천 0
네 맞아요 그럼 제가 질량과 무게 개념을 잘못 이해한 건가요
댓글 0개 ▲
2019-09-27 21:59:27추천 0
운동량=질량X속도
니까 운동량 구할때는 중력이랑 상관이 없겠쥬?
댓글 0개 ▲
2019-09-29 15:03:49추천 0
55kg이라고 얘기하신건 질량을 얘기한 겁니다. 질량의 단위는 kg이고 무게의 단위는 N입니다.
사람들이 보통 (몸)무게가 몇이냐고 물을 때는 사실 과학적인 답변은 55kg*(9.8m/s^2)해서 539N이라고 답을 해야 하지만 사회에서 그렇게 말하면 이상한 소리 듣죠. 체중계든 저울에서 잰 55kg은 이미 '질량'을 얘기해주는 겁니다. (저도 저울 같은 것의 측정 메커니즘은 잘 모르겠네요 저울을 들고 달에 가서 측정하면 어떻게 바뀌려나요ㅎ)
고로 달에서 받는 충격량을 구하는 부분에서 55kg을 1/6으로 나눈 부분이 잘못됐습니다.
충격량은 모멘텀(운동량)의 변화이고, 운동량은 m*v로 정의되는데 m이 바뀔 순 없으니 운동량의 변화는 v의 변화에만 영향을 받습니다.
님이 가정하신건 delta v가 10.34m/s에서 0으로 변하는 것이겠죠. 따라서 충돌시의 속력이 달에서든 지구에서든 10.34 m/s면 같은 충격량을 받는 것이고요.
문제는 충돌시의 속력까지 자유낙하로 가속하는데 걸리는 높이가 다르다는 것이죠.
달에서 33m에서 실험했을때 똑같은 충돌속력(10.34 m/s)을 내려면 지구에선 5.45m면 됩니다.
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