탄성 충돌과 비탄성 충돌의 차이점 총 정리

안녕하세요. 훈릴스입니다.

두 공이 충돌할 때, 어떠한 일이 일어날까요? 바로 탄성충돌 또는 비탄성 충돌이 일어나는데요. 물론 현실 세계에서는 대부분 비탄성 충돌이 일어나겠지만, 정확하게 물리학적으로 어떤 것을 의미하는지 알아봅시다. 우선 탄성충돌과 비탄성 충돌을 알아보기에 앞서서, 반발계수를 알아야하는데요.

 

반발계수는 무엇인가요?

보통 반발계수를 영어 e로 표현하는데요. 반발계수는 두 물체가 충돌할 때의 전후 속도의 비라고 생각하시면 됩니다. 물체 A, B의 속도가 충돌 전에는 V1, V2라고 합시다. 충돌 후에는 V1',V2'라고 하면, 반발계수는 다음과 같습니다.

출처 : My Head

반발계수는 위와 같이 정의할 수 있는데요. 보통 반발계수의 범위는 0<e<=1 입니다. 그렇기에 이러한 범위에서 반발계수에 따라서 탄성충돌과 비탄성 충돌을 구분할 수 있어요. 바로 알아봅시다!

 

탄성충돌은 무엇인가요?

탄성 충돌은 앞서 학습한 반발계수가 1인 것을 의미하는데요. 즉, 충돌 전 상대속도 = 충돌 후 상대속도인 것을 의미합니다. 다시말해서, 충돌로 인해서 손실되는 에너지는 없고, 두 물체 사이의 에너지 전달만 있다는 것을 의미합니다.

--> 에너지 손실 x, 에너지 보존 o

--> 탄성충돌을 했다는 의미는 소리나 빛, 열 에너지로 변환되지 "않았음"을 의미합니다.

 

비탄성충돌은 무엇인가요?

비탄성충돌은 반발계수가 0<e<1 사이인 충돌입니다. 두 물체가 충돌할 때, 빛이나 열 또는 소리에너지 등과 같은 다른 기타의 에너지로 변환되어, 에너지가 소실되는 것을 의미합니다. 정리하자면, 충돌 전 두 물체가 가지고 있는 에너지가 일부 소실된 충돌이라고 할 수 있겠지요.

--> 에너지 손실  o, 에너지 보존 x

--> 비탄성충돌을 했다는 것은 소리나 빛, 열 에너지로 에너지가 일부 변환되었음을 의미합니다.

 

많은 분들이 탄성충돌과 비탄성 충돌에 대해 헷갈리실 것으로 생각됩니다. 물리학적으로는 탄성충돌이 가능하지만 이론적인 개념이라고 생각하시면 될 것 같아요. 우리는 대기 중에서 살아가기 때문에 어떠한 경로로든 마찰을 겪을 수 밖에 없습니다. 그렇기 때문에, 일상 생활에서는 비탄성 충돌은 필수인 것이지요. 우리가 이야기하는 탄성 충돌은 이론적인 개념이라고 생각하시면 좋을 것 같습니다!

 

이상으로 탄성충돌과 비탄성충돌에 대해 알아보았습니다. 여러분에게 힘이되는 포스팅이 되었으면 좋겠습니다. 항상 도움되는 포스팅으로 여러분의 비타 500이 되겠습니다! 감사합니다.