충격 완화

정의

충돌할 때 물체가 받는 충격량(운동량의 변화량)이 같더라도 힘을 받는 시간을 길게 하여 평균 힘을 줄이는 방법이다. 자동차의 에어백·범퍼, 헬멧의 완충재, 운동 경기장의 매트, 착지할 때 무릎 굽히기 등 충돌 관련 안전장치와 스포츠에 활용된다.

넓이(충격량)가 같으면 시간이 길수록 평균 힘이 작다

쉽게 이해하기

높은 곳에서 뛰어내릴 때 다리를 쭉 편 채로 착지하면 무릎이 크게 다칠 수 있어요. 그래서 우리는 본능적으로 무릎을 굽히며 착지하죠. 무릎을 굽히면 몸이 멈추는 데 걸리는 시간이 길어져서 다리가 받는 평균 힘이 줄어들어요. 이것이 충격 완화의 원리예요.

몸이 멈출 때 받는 충격량(= 운동량 변화량)은 속도와 질량으로 정해져 있어서 바꿀 수 없어요. 대신 그 충격량을 '더 긴 시간에 나눠 받으면' 평균 힘이 작아져요.

생활 속 예시를 보면, - 자동차: 에어백, 범퍼, 일부러 잘 찌그러지게 만든 앞부분 - 헬멧 안쪽의 스펀지 같은 완충재, 택배 상자 속 에어캡 - 스포츠: 높이뛰기 매트, 두꺼운 포수 글러브, 공을 받을 때 손을 뒤로 빼며 받기 모두 충돌 시간을 늘리는 장치나 동작이에요.

'충격 완화' 개념이 나온 기출

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