40. 다음으로부터 추론한 것으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은?
운동량은 물체의 질량과 속도의 곱으로 정의된다. 이때 속도에는 크기뿐 아니라 방향도 포함되어 있어 운동량은 속도와 동일한 방향을 갖는다. 총알이 위력적인 이유는 질량은 작지만 속도가 커서 운동량이 크기 때문이다. 충격량은 힘(F)이 일정 시간(Δt) 동안 지속적으로 작용한 것을 양으로 나타낸 것으로 힘의 시간적 누적량이다. 충격량 역시 방향을 가지고 있으며 힘의 방향이 바로 충격량의 방향이 된다.
어떤 물체에 충격이 가해지면 충격량만큼 물체의 운동량이 변한다. A가 B에 F·Δt라는 충격량을 주어 B의 운동량이 F·Δt만큼 변하게 되었을 때, A 역시 B로부터 똑같은 크기의 충격량을 반대 방향으로 받는다. 앞서 말했듯 운동량이 큰 물체가 위력적인 이유는 힘을 가해 정지시키기 어렵기 때문이다. 이 말의 물리적 의미는 운동량이 큰 물체 B의 운동량을 0으로 만들려면 A가 B에 큰 충격량을 가해야 한다는 것인데, 이는 곧 같은 크기의 충격량을 A가 B로부터 받는다는 것이다.
〈보 기〉
ㄱ. 한 물체에 일정한 힘을 가할 때 힘을 가하는 시간이 길수록 충격량의 크기는 커진다.
ㄴ. 일정한 속도로 움직이는 물체를 질량이 각각 10 kg과 1 kg인 두 물체로 정지시킬 때, 10 kg의 물체가 가해야 하는 충격량보다 1 kg의 물체가 가해야 하는 충격량이 더 크다.
ㄷ. B가 일정한 운동량으로 이동할 때 B의 진행 방향으로 A가 B에 일정한 힘을 가하여 B의 속도가 2배가 된다면, 이때 B가 받은 충격량의 크기는 A가 받은 충격량의 크기의 2배이다.
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ