Page 130 고 체육탐구

⑶ 운동량과 충격량

물체가 갖고 있는 운동의 크기인 운동량과 물체가 받는 충격의 크기인 충격량으
로 물체의 운동 효과를 설명할 수 있다.

❶ 운동량

운동량 운동량은 운동에 영향을 주는 물체의 질량과 속도의 곱으로 운동 상태를 나타낸
P=m・v(P: 운동량, m: 질량, v: 속도)
물리량이다. 따라서 운동량은 물체의 질량이 무거울수록, 속도가 빠를수록 크고, 운
동량의 방향은 속도의 방향과 같다. 예를 들어, 테니스 경기에서 스트로크를 할 때
조금 더 무거운 라켓을 사용하고 스윙 속도를 빠르게 하면 운동량이 증가하여 강한

스트로크를 구사할 수 있다.

❷ 충격량
충격 작용 시간과 충격력 그래프 충격량은 충격하는 충격력과 시간의 곱으로 물체의 운동량에 변화를 주는 물리량
힘 F 이다. 즉, 충격량의 크기는 충격력이 셀수록, 힘이 가해지는 시간이 길수록 크고, 충
충격량 동일
F 1
=
I 1 I 2
격량의 방향은 충격력의 방향과 같다. 예를 들어, 야구의 포수는 글러브보다 두꺼운
F 2
미트를 사용하며, 공을 받는 순간 몸 안쪽으로 팔을 당겨 공을 멈추는 거리와 시간
t 1 시간 t
t 2 을 길게 함으로써 충격력을 감소시킨다.
그래프의 면적은 충격량을 의미한다.
동일한 면적으로서 충격량이 일정할 ❸ 운동량과 충격량의 관계
경우(I 1 =I 2 ), 충격 시간이 증가함에 따
라 충격력은 감소된다. 물체의 처음 운동량과 물체에 가한 충격량의 합은 물체의 나중 운동량과 같다. 즉,
충격량은 운동량의 변화량과 같다. 예들 들어, 골프 스윙이나 야구 배팅에서 끝까지
운동량과 충격량
mv 0 (처음 운동량)+Ft(충격량) 폴로스로 동작을 하는 이유는 공의 접촉 시간을 길게 하여 운동량의 변화량을 크게
=mv(나중 운동량)
하기 위함이다. 그래야 타격 후 공의 속도가 증가하여 공을 멀리 보낼 수 있다.

스포츠 상황에서의 충격량 비교하기, 분석하기, 적용하기

배구 경기에서 스파이크를 하기 위해 점프하는 선수는 발을 구르기 전에 신체를 뒤로 기울인다. 이는 강한 힘을 긴 시간 유지하여 충격량을 증가시키기
위한 동작이다. 또한, 충격량이 동일하다면 힘과 시간은 반비례한다. 따라서 뜀틀 착지를 할 때 무릎을 살짝 구부려 충격 작용 시간을 길게 하면 충격력을
감소시켜 부상을 예방할 수 있다. 반대로, 발구르기를 할 때는 강한 충격력을 가하기 위해 의도적으로 몸을 늘이고 펼쳐 충격 작용 시간을 짧게 해야 한다.

▲ 충격량 증가 ▲ 충격력 증가 ▲ 충격력 감소
위에 제시된 스포츠 상황 외에 다른 스포츠 상황이나 일상생활 속에서 충격량을 이용하는 경우는 어떤 것이 있을까?

128 Ⅱ. 체육과 과학 04. 체육의 역학적 원리와 적용 129

체육탐구제풀본-0726.indb 128 2018-07-19 오후 3:17:03