[물리1 심화칼럼 여섯번째] 18수능 16번
게시글 주소: https://i.orbi.kr/00028590773
'[물리1 심화칼럼 첫번째] 이론'을 읽지 않으신 분들은 그거부터 보고 와주세요^^
제 설명 중에서 이해가 안 가는 부분이 있다거나 제 사고과정이 쫌 더 궁금하신 분들은 댓글이나 쪽지 환영입니다^^
문제 갑니다!
이때까지 풀었떤 4개의 문제들과 비교하면 쪼금 쉬운 듯 하네요. 전 칼럼들을 꼼꼼히 읽어보셨다면 이정도는 제 풀이 안 보고 혼자 풀어보시는 것도 좋을 것 같아요^^
풀이도 갑니다!
우선, 제가 그린 그림처럼 A의 질량, B의 질량, F를 30으로 했을 때 장력의 크기, 이 세가지 먼저 구해보도록 합시다.
문제 첫번째 조건에서 F를 10으로 했을 때 A와 B가 정지해있다고 했네요. A와 B를 하나의 계로 생각했을 때 이 계에 작용하는 알짜힘의 크기가 0이라는 뜻이므로, B에 작용하는 중력의 크기는 10이 됩니다. 따라서 B의 질량은 1kg!
이제 문제 마지막 조건을 봐요. 제 칼럼을 처음부터 계속 읽으신 분들은 이제 이런 조건들은 익숙하죠?^^ 이 조건은 B에 작용하는 중력의 크기가 B에 작용하는 알짜힘의 크기의 2배라는 뜻이네요.
B에 작용하는 중력의 크기가 10이므로, B에 작용하는 알짜힘의 크기는 5일 것이고, 따라서 실의 장력은 15가 되겠네요.
그럼 A에 작용하는 알짜힘의 크기도 알 수 있죠? 오른쪽으로 30의 힘, 왼쪽으로 15의 장력을 받으니 알짜힘의 크기는 15가 됩니다.
B에 작용하는 알짜힘의 크기는 5, A에 작용하는 알짜힘의 크기는 15이니까 둘의 질량비는 A : B = 3 : 1 이겠죠? 따라서 A의 질량은 3kg!
(칼럼을 처음부터 다 읽으신 분들은 이런 아이디어도 이젠 익숙하시죠?^^ 실로 연결되어 함께 운동하는 물체들은 속도의 크기와 가속도의 크기가 서로 같기 때문에 운동에너지의 비, 알짜힘의 크기의 비, 질량비, 이 세 개가 모두 같습니다.)
A, B의 질량을 모두 구했군요. 이제 A의 운동을 한번 상상해 봅시다.
A는 p에서 q까지는 오른쪽으로 알짜힘을 받고, 그 뒤로는 왼쪽으로 알짜힘을 받아요. 따라서 A는 p에서 q까지는 오른쪽으로 가속되다가 q를 지난 이후로 속력이 줄어 어떤 지점에서 정지하고, 다시 왼쪽으로 가속되어 p로 돌아오게 되요.
이 순간의 A의 운동에너지를 구하는 게 문제에서 요구하는 거군요. 이걸 어떻게 구할 지 생각해봅시다.
운동에너지는 알짜힘이 한 일인데, 힘은 모두 알고 있으니 알짜힘을 구하는 건 쉽고, 이동거리를 구해야 겠네요. 그래서 A가 오른쪽으로 얼마나 가서 정지할 것인지를 알아내야 합니다.
p에서부터 A의 운동은 중간에 가속도가 바뀌기 때문에 등가속도 공식을 쓰기는 쫌 애매해요. (애초에 등가속도가 아니니....) 그래서 v-t 그래프를 그려서 그래프의 밑넓이로 A가 오른쪽으로 얼마나 이동하는지를 구해볼게요.
p에서부터 q까지 A의 가속도는 오른쪽으로 5, q를 지난 이후부터 A의 가속도는 왼쪽으로 2.5 이죠? 그래서 두 구간에서의 그래프의 기울기를 2 : 1 로 하고 A가 정지하는 순간까지 v-t 그래프를 그리면 위에 제 그림과 같아요.
조건에서 pq의 거리가 0.4라고 나와있으니 이를 그래프에 표시해봤어요.
그럼 A가 정지할 때까지 전체 이동거리가 보이죠? 두 구간에서의 그래프의 기울기가 2 : 1 이니, 두 구간에서의 그래프의 밑넓이는 1 : 2 가 되고, 따라서 p를 통과하는 순간부터 A가 정지할 때까지 총 이동거리는 1.2가 되요.
자 이제 문제에서 구하라고 한 것을 구해봅시다.
A와 B를 하나의 계 X로 묶어서 생각하면, A가 정지한 순간부터 X는 왼쪽으로 알짜힘 10을 받아 왼쪽으로 가속됩니다. A가 정지한 순간부터 다시 p까지 돌아오는 동안의 이동거리도 1.2일 것이므로, X의 운동에너지 증가량은 12가 되겠네요.
앞에서도 설명드렸듯이, 함께 이동하는 물체들의 운동에너지비는 질량비와 같기 때문에, A와 B의 운동에너지비는 둘의질량비인 3 : 1 이 되요. X의 운동에너지가 12이므로, 이를 3 : 1 로 나누면 A의 운동에너지는 9가 되죠.
답은 5번!
이렇게 제가 풀기로 계획한 5문제를 다 풀었고, 계의 운동의 파악과 일-에너지 정리의 활용에 관한 이번 칼럼이 끝났어요 ㅠㅠ
칼럼 마음에 드셨으면 좋아요 눌러줘요 ㅎㅎ
저는 항상 물리 여러분을 응원합니다^^
0 XDK (+4,100)
-
3,000
-
100
-
1,000
-
조금씩 느는게 느껴진다 피램 선생님 교재내주셔서 정말 감사합니다
-
중3 내내 학교 쌤들한테 고1 내신 50% 고2 내신 40%라고 피딱지 앉게...
-
군수생인데 휴가때 나가려구요
-
오늘은 이짤로 하루를 표현할래요 ㅋㅋㅋ ㅠㅠ 1] 아침부터 무게감 있는 번역이 와서...
-
5년간 기업이 1000개나 떠나고 젊은 사람은 다 빠져나가고 지금 오르비친구들...
-
라이브인데 사정 상 8월에 못듣고 9월부터 다시 들어야 될 거 같은데 한 달 안...
-
타자마자 멈춰잇는 사람 진짜 뭐하는 새낀지 모르겠음 뒤에 사람 있는데 왜 멈춰서는 거지 ㅅㅂ
-
갑자기 6모 이후로 글이 안읽히는데 왜이럴까요 6모때 백분위 98 1등급 나왔는데...
-
공부 기록 8
7월22일~7월23일차꺼 오늘은 일찍 쉬어야지..
-
화가난다 내게 0
아무것도 못하는 게 화가나
-
왜 이렇게 문제가 친숙하지
-
7트스 끝나면 같이 옾에서 분탕치기로 했잖아 또 나만 예의바른 인사에 속았지
-
서울대 의예과 지균 mmi 어떻게 준비해야하나요? 수능 전에 학원을 다녀야할까요?
-
내 목표는 1
9모 센츄 달성 대대대수능 수의대 점수 게또 합격증으로 수뱃 받기!! 너무...
-
3복대립 에서 일반 (1염색체는 AaBbDd 나머지는 무의미) 일 때는 1염색체에서...
-
러셀에서 더프 안보고 이퀄본다는데 이걸 볼지 걍 집에서 공부할지...
-
군수로 연고대 공대나 성한 높공 생각중인데 추천하시나요?(성대는 집에서 15분...
-
7투스 사문 1
47점.. 갠적으로 17번 문제 좋았던 것 같네요… 틀렸지만 ㅠㅠㅠ 다들 어떠셨나용??
-
에피(진) 5
아직 1달남았군
-
빨리 문제 풀어야 되는데 초딩이라 오래 남기기 좀 그런데..
-
요즘 전담 길빵 왤케 많아짐;;; 흡연구역에서 피라거 ㅡㅡTt
-
이정도면 무...난?
-
공부의욕 ㅈ되네 다뒤졌다
-
행정고시 번외편 4
행시를 꿈꾸고 또 궁금해하는 친구들이 많아 거시적인 관점에서 소개해보려합니다...
-
ㄹㅈㄷ공하싫 7
-
히익 말도안돼
-
흙수저 집안인데 수 하 개념이랑 수1 선행 인강으로 할라는데 부모님이 이미 스카...
-
군대 재검 8
금요일에 재검인데 수능공부가 원인이라고 하면 좀 그럴까요? 병명은 공황장애랑...
-
뭔가 생명 상대 밀도 계산하는 거 같아서 준킬러급은 아닌거 같다는 인식이 박혀있는데...
-
평백93이면 안되나요?
-
유난히 타과목보다 수학잘하면 멋있는데 왜그럼지 모르겠음
-
더프 성적표 0
수령 기간 지나서 못 받으러 가면 어케 되나요..
-
서울대 첨단융합학부만 들어봤을텐데 연세대 첨단융합공학부는 먼가 싶으시죠? 이번...
-
이거 혹시 저만 그런가요? 실모 풀고 한 하루 이틀 이따가 오답하려고 피면 22...
-
개념원리 문젠데 답지 풀이가 맘에 안들어서 좀 깔끔하게 풀 수 없나? 14번
-
8
-
작년 2024 규토 N제 수1+수2+미적분 팝니다(\25,000) 0
2024 규토 라이트 N제 수1+수2+미적분 사용하지 않은 새 상품입니다....
-
귀여워 귀여워 1
웃을때 귀여워
-
지구과학1에 이런거 있었으면 재밌었을거같은데
-
30렙 속도 1
오르비 별로안하는데 왜벌써 30렙인거에요??
-
7투스 물리 3
물리 푸신분없나? 물리 어땠음
-
잔다 2
오늘은 공부하는 꿈 안꿧으면
-
김승리샘 언매 개념 강의 노베가 들을수있나요? 중학교 문법도 모르는데요;;;
-
올해 6평이랑 비교했을 때
-
왜 안보이지... 분명 7투스 보고 오르비에서 사설 뒤풀이 하면서 같이 놀자고 했는데
-
고전소설 양치기 하실 때도 시간 안 재고 하시나요? 저는 교재 없이 걍 제가 기출...
-
풀어보신 분 있으시다면 후기를 알 수 있을까요…? 올해로는 문만을 더 이상 하지...
-
일하기 싫다 5
퇴근 하고 싶다 +조만간 학습실 집답+채점 노예에서 원장님 전용 따까리로 진화할수도?
-
6모랑 비슷하려나
-
솔직히 여태껏 물리보단 국어 수학에 시간 쏟느라 뒤늦게나마 다시 제대로...
![](https://s3.orbi.kr/data/emoticons/oribi_animated/014.gif)
내가 본풀이중에 잴 깔끔한듯별말씀을 ㅋㅋ
선생님 물리 해설집 만들어보실 생각 없으신가요
대단하신데
전 그정도가 아니에요...ㅠㅠ (ㄱㅁ 아님)
물리랑 솔의눈을 좋아하는 평범한 20살이에요...