충돌2

정면충돌

 

 

 

두 대의 동일한 자동차가 같은 속도로 서로 달려와 정면 충돌을 한 경우와, 같은 속도로 달려 커다란 벽에 부딪친 경우를 생각해 보자. 어떤 경우에 충격력이 가장 클까?

a) 차끼리 충돌하는 경우
b) 고정된 벽에 충돌하는 경우
c) 두 경우 충격이 다 같다                           

 

 

해답: 정답은 c). 두 경우는 같은 상황이다.

 

 

두 경우 다 차는 밀리지 않는 상대와 부딪치며 급정거한다. 갑작스런 충격과 급격한 감속이 동시에 일어난다.
 이것을 이해하기 위해 우선 질량은 같지만 속도가 더 느린 차와 충돌했을 때와 속도가 더 빠른 차와 충돌한 경우의 결과를 생각해 보라. 속도가 더 느린 차와 정면으로 충돌을 했을 때는 충격 후에도 계속 앞으로 나갈 것이다.

 

이 충돌의 경우에는 소위 "탄력"이 있다. 그런 후 서서히 감속하여 정지하게 된다. 탄력 없는 거대한 벽에 부딪치는 것보다는 낫다. 한편 빠른 속도의 차와 충돌할 때는 충격력도 더 커지며 감속이나 급정거보다 나쁜 결과가 나온다. 즉 덥썩 들려서 갑자기 뒤로 밀리는 "음(陰)의 탄성"충돌을 경험하게 된다. 이때 얻는 더 큰 가속도는 고정된 벽에 부딪쳤을 때 잃는 감속보다 더 파괴적이다.

 

이번에는 마주 오는 같은 질량의, 더 빠르지도 느리지도 않고 꼭 같은 속도의 차와 충돌했다면 그때는 더 이상 앞으로 나가지도 뒤로 밀리지도 않는다. 이때는 고정된 벽에 부딪치는 것보다 나을 것도 못할 것도 못할 것도 없다. 어떻든 두 경우 다 급작스러운 정지를 하게 되니까.
 

이 문제의 답을 유추한 논리과정을 주의하자. 우리는 이 문제를 "더 빠른 경우, 같은 경우, 더 느린 경우"로 나누누 다음 빠른 경우와 느린 경우의 두 상황을 과장함으로써 원리의 명백함을 확고히 밝혔다. 이러한 방법은 이런 유형의 문제에 매우 유용하다.