태클

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힘센 마이크는 몸무게가 90kg으로 미식축구 경기장을 4m/s의 속도로 달린다. 스피디(빠른) 곤잘레스는 몸무게가 겨우 45kg이지만 8m/s의 속도로 달린다. 폰더러스(무거운) 폰초는180kg이 나가고 겨우 2m/s의 속도로 달린다.

 

 

Q1) 마이크를 저지시키는 데 가장 유리한 사람은 누구일까?

  a) 스피디 곤잘레스   b) 폰더러스 폰초   c) 둘 다 같다. 

 

 

Q2) 마이크의 뼈를 부러뜨릴 확률이 가장  큰 사람은?

  a) 스피디 곤잘레스   b) 폰더러스 폰초   c) 둘 다 같다.

 

 

해 답 : 태클

   첫 번째 문제의 정답은 c).

운동량 보존: 마이크의 운동량은 스피디나 폰초의 운동량과 정확히 맞먹는다(90*4 = 45*8 = 180*2). 따라서 마이크가 충돌에 의해 정지하는 데 드는 충격량은 스피디나 폰초가 똑같다.

 

   두 번째 질문의 답은 a).

비록 스피디나 폰초가 정지효과나 운동량 또는 충격량, 펀치같은 면에서 같은 효과를 내더라도 마이크는 스피디와 충돌할 때 더 많이 다치게 된다. 어째서 일까? 스피디가 폰초보다 운동에너지가 더 많기 때문이다. 물체의 속도가 2배로 되면 정지하는데 걸리는 시간은 2배로 되지만 움직인 거리는 4배가 되는 것이다. 그것은 운동에너지가 4배라는 뜻이다.

 

스피디는 폰초보다 4배 빠르다. 그럼 스피디가 폰초보다 16배 더 많은 운동에너지로 16배나 더 깊이 파고드는 것일까? 아니다. 질량은 1/4밖에 안되므로 16배의 1/4값인 4배의 운동에너지를 갖는다. 따라서 스피디가 마이크에게 4배나 더 깊이 파고들게 된다.