제2권 · Chapter 2 · 섹션 2

운동량

2-3. 충돌: 탄성 충돌과 비탄성 충돌

부딪힐 때 무엇이 보존되고, 무엇이 사라지는가?

똑같이 부딪히는데, 결과가 이렇게 다르다고?

당구대를 떠올려 보자. 흰 공이 빨간 공을 정면으로 쳤다. 흰 공은 딱 멈추고, 빨간 공이 흰 공이 오던 속도 그대로 굴러간다. 마치 운동이 한 공에서 다른 공으로 깔끔하게 "이사"한 것처럼.

이번에는 전혀 다른 장면을 상상하자. 고속도로에서 트럭 한 대가 앞에 서 있는 소형차를 들이받았다. 두 차는 그대로 엉겨 붙어 함께 미끄러진다. 운동이 이사하는 것이 아니라, 차체가 찌그러지고 열이 나고 소리가 터진다.

두 상황 모두 "충돌"이다. 두 상황 모두 운동량은 보존된다. 하지만 결과는 완전히 다르다. 당구공은 깨끗하게 속도를 교환했고, 자동차는 찌그러지며 에너지를 잃었다. 이 차이는 어디서 오는 걸까?

핵심 질문: 충돌에서 운동량은 항상 보존된다. 그렇다면 운동 에너지는? 보존될 때도 있고 아닐 때도 있다면 — 그 차이가 충돌의 성격을 완전히 바꿔놓는다.