[Cluster] (칼럼5) 이놈이 많이 어려웠구먼 (8월 클러스터 모의 전기력 19번)
게시글 주소: https://i.orbi.kr/00058037488
오늘 주제는 이거다.
8월 클러스터 모의고사 19번
(문제는 이젠 저작권이 있기에 올리진 않을텐데, 그림은 올리겠습니다.)
요런 문제인데
----------------------------------조건---------------------------
전하량이 A가 B보다 크고,
x=d에서 전기력 0 이고,
0<x<2d 사이에 어디엔가 전기력이 0이되는 지점이 있으며
(0되는 지점 총 2개)
x=4d에서 전기력 방향이 +x 방향이라는 문제입니다.
---------------------------------------------------------------
학생들이 질문을 엄청 많이 했었습니다.
너무 어렵다 그랬고.
근데 의미가 있으니 한번 다루어 보겠습니다.
1. 정성적으로 경우의 수로 전부 나누어서 풀기 (의도 하지 않은 풀이)
1) A, B가 전하의 종류가 같은 경우 (--나 ++)
근데 -- 이면
C가 - 이어야 하니까 (x=d에서 전기력이 0이 되어야하는데, A, B에 의한 전기력이 -x방향이므로, C는 +x 방향으로 P를 당겨야함. 따라서 C는 음(-))
x=4d에서 전기력 방향이 -x방향이라서 모순이다.
따라서 --는 아님.
++을 생각해 보자.
전하량이 A가 B보다 크므로 x=d에서 A,B에 의한 전기력은 +x 방향이다.
근데 P에서 전기력이 0 이 되려면!
C가 +이어야 한다.
아래 그림과 같아야 한다.
위의 그림에서 P가 x=d에 있을 때 갈색이랑 초록색이랑 같아야합니다.
그런데!
아래 그림처럼 P를 왼쪽으로 조금만 움직여 보면
초록색은 증가하고, 갈색은 감소합니다.
왜냐. C는 더 멀어지니까 당연히 -x방향은 맞는데 그 크기가 감소하고
A, B에 의한 전기력은 A에 계속 가까워지니까 커지는게 맞습니다.
(A가 +x 방향으로 전기력증가/B는 -x 방향으로 전기력 증가 -> +x 전기력증가)
초록이랑 갈색이 같았는데
초록은 증가!, 갈색은 감소!
그럼 0<x<d인 구간에 전기력 0인 구간은 없습니다.
그럼 d<x<2d는요?
아래 그림처럼 P를 오른쪽으로 조금만 움직여 보면
초록색은 감소하고, 갈색은 증가합니다.
왜냐. C는 가까워지니까 당연히 -x방향은 맞는데 그 크기가 증가하고
A, B에 의한 전기력은 B에 계속 가까워지니까 -x방향으로 커져야 하므로 +x 방향으로 감소겠죠.
갈색과 초록색이 원래 같았는데 갈색은 증가하고 초록색은 감소하니
당연히 d<x<2d인 구간에 전기력 0인 구간은 없겠죠.
그럼 x=d인 위치 하나밖에 없네?
퇘! 버려!
즉, A, B는 전하의 종류가 반대겠네요.
2) -+-, +-+
A의 전하의 종류가 -라면 B는 +이고
어찌되었든 x=d에서 A, B가 P에 작용하는 전기력의 방향은 -x 방향으로 같습니다.
그런데 0 이되려면
C의 전하량이 A, B에 비해 커야하고
P를 +x 방향으로 당겨야합니다.
그럼 C는 음(-)전하 일 수밖에 없죠
이걸 정리하면 아래 그림입니다.
그런데!
x=4d에서 P에 작용하는 전기력의 방향이 -x 방향이군요!
이것도 버려!
정답은
+-+이겠네요
아래 그림과 같이 정리해 두었습니다.
ㄱ. A는 양(+) 전하죠 (ㄱ. 참)
ㄴ. 전하량의 크기는 C>A네요 (ㄴ. 참)
ㄷ. 이건 여러가지로 생각해 볼 수 있겠는데 위의 논리를 쓰면
P가 왼쪽으로 움직이면
C에 의한 전기력(갈색)은 당연히 감소
A, B에 의한 전기력(초록색) 은 증가 (왜냐하면 A의 전하량이 더 크기 때문!)
따라서 x=d에서 갈색이랑 초록이 같았는데 갈색은 감소하고 초록은 증가하니
당연히 0되는 지점 0<x<d 존재하지 않음!
따라서 d<d_0 임
(ㄷ. 거짓)
이건 제가 의도하지 않은 풀이입니다.
2. 그래프 추론 (의도한 풀이)
1) A, B가 전하의 종류가 같은 경우 (--나 ++)
전하의 종류가 같으면 0<x<2d에서 A, B에 의한 전기력의 방향은 다음과 같습니다. (+ 방향이 +x 방향입니다.)
이건 ++ 인경우 입니다.
그런데! 저 그래프를 보면 x축과의 교점은 1개 뿐입니다.
C에 의한 전기력을 더해 주면 저 그래프가 위 아래로 변하겠지만!
교점은 2개 생기지는 않겠죠.
그런데 이건 -- 도 마찬가지!
즉, A, B의 전하의 종류는 반대입니다.
첨언을 하자면
점전하 3개인 경우는
2개짜리를 먼저 합성한 다음
나머지 하나를 추가해서 생각해 보면 편합니다.
+++ 이고 --- 인경우는 위의 의도치 않은 해석에서 다루었으니 생략하겠습니다.
+++인 경우 그래프를 그려보면 아래와 같습니다.
x=d에서 당연히 두 그래프는 교점이어야 하는게
x=d에서 전가력이 0이기 때문입니다.
그런데 d<x에서 A, B에 의한 전기력의 크기는 감소하는데 C에 의한건 커지니
당연히 저 두 그래프를 합하면 0되는 지점이 한개 밖에 없겠죠!
이는 ---도 마찬가지!
그럼 +-+ 인지 -+- 인지인데
의도치 않는 해석에서 +-+만 가능하다 설명했으니 생략하겠습니다.
여기에서 중요한건
ㄷ선택지인데
자 ㄷ선택지를 잘 봅시다.
전하량이 A>B 이니 A, B에 의한 전기력은 다음과 같습니다.
그런데! 이제 C에 의한 전기력을 빼주면 저 그래프는 아래로 내려와 교점 2개가 생길겁니다.
x=d가 0이 되도록 그래프를 내리면 다음과 같습니다.
교점이 d<x<2d 사이에 있죠?
따라서 ㄷ은 거짓입니다.
어때요 참 쉽죠?
그래프 논리는 계속 공부해 보시는게 좋겠습니다.
점전하 3개 있는 전기력 위치 문제는!
2+1로 생각해 보자!
로 논리를 짜는게 좋겠네요!
유익하셨다면 좋아요와 팔로우 부탁드려용!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Massive 물리학1 + 물리학1 문제 풀이 강의
[Cluster] (칼럼) EBS가 실수?!/ 특수 상대론과 로렌츠 인자
[Cluster] (칼럼2) 용수철 저장된 에너지 최댓값 / 손실된 에너지로 더 빨리 푸는 방법?
6월 모의고사 물리 해설 강의
물리학1 개념서 [메카니카]
화학2 개념서 [메카니카]
2023 Massive
클러스터 모의고사 물리학1, 화학1, 생명과학1
https://atom.ac/books/9917-%ED%81%B4%EB%9F%AC%EC%8A%A4%ED%84%B0+%EA%B3%BC%ED%83%90+%EB%AA%A8%EC%9D%98%EA%B3%A0%EC%82%AC+%EC%8B%9C%EB%A6%AC%EC%A6%88+2023/
클러스터 출제진 모집
치킨! 이벤트
--------------------------------------------------------------------------------
클러스터 팀은 상시로 출제진/검토진을 모집합니다.
1) 출제진/ 검토진
모집 과목
물리학 1, 물리학 2, 생명과학 1
지원 자격
다음 1) ~ 3) 중 하나 이상 충족시키는 자
1) 2021학년도, 2022학년도 대학수학능력시험에서 지원 과목에 응시하여 1등급 성적을 받은 자
2) 대학수학능력시험을 2020학년도 혹은 이전에 봤지만, 지원 과목으로 과외 혹은 강사 조교 활동을 해온 자
3) 지원 과목의 문항 출제 경험이 있는 자
지원 방법
출제진의 경우는
첨부 파일의 출제양식을 활용하여 출제하신 문항을 hbyoon03@gmail.com로 보내주시면 됩니다.
주제는 자유이지만 되도록 평가원 기출문제를 참고하여 발문을 작성해주시고, 참고하신 문항은 참고문항에 기재해주시면 감사하겠습니다.
(선발되지 않는 경우에도 해당 문항의 저작권은 지원자에게 있으며 클러스터는 해당 문항을 절대로 사용하지 않습니다.)
검토진의 경우는
경력 부분을 인증할 수 있는 문서를 hbyoon03@gmail.com로 보내주시면 됩니다.
선발되신 경우 지원 자격에 관한 증빙서류가 요구될 수 있습니다.
출제 페이
출제 페이는 대외비 입니다. 하지만, '대형학원 못지않는 최고의 대우' 를 약속합니다.
출제 능력이 확인이 되면 페이 부분에 대해서 이야기할 예정입니다.
감사합니다!
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
미시경제학 재밌어보여서 좀 찾아보다가 미적분 ㅈㄴ 해야하길래 바로 런치기
-
행복이나 즐거움을 느끼는 포인트가 있을까요?
-
지능이 높다 != 공부머리가 있다 != 고사에 재능이 있다
-
?ㅇ?
-
대학생활 인간관계에서 젤중요한건 성격 그다음은 외모 6
ㅇㅇ.. 외모 개중요함 그냥 일단 이쁘거나 잘생기면 친해지고싶고 괜찮게 생겼으면...
-
방금 33렙 2호찍음 축하좀
-
아
-
반박은 안 받는다
-
''지난해 수리 가형이 쉬웠다는 평가가 있어 이번에는 6월과 9월 모의시험으로 학생...
-
수학강사분은 왜 자기 대학을 떳떳히 밝히지 못할까...?
-
롤 자주 안 봤었어서
-
정신나간오뿌이 0
가건 나
-
시험 보러 갈지 말지는 귀찮음의 여부에 따라…
-
근데 수능이 지능이 상관없다는 건 진짜 개소리같은데 15
난 지능낮은 사람이 수능 대박났단 얘기를 거의 못들어봤어
-
밴 맛있다 2
-
뭐 해야할까요 작년엔 23 진동이었는데 올해 친 모고는 전부 2받음 백분위는 항상...
-
기출 다시한번 풀어보려 하는데 해설때문에 강사기출문제집 사보려고합니다 아싸리...
-
22살 미필인데 5
메디컬 논술 붙으면 가는게 정배인가 대학도 논술로 왔고 생명이랑 외우는거 하나도못함
-
개같이 보낸 하루가 용서가 안되어서 잠이 안오는 밤... 3
내일은 잘 보내야 할텐데 ㅠㅠ
-
다가진사람죽어 13
시네
-
치타 달린다 220문제 남았다
-
T1은 안변했음 5
너무 거만해 밴픽도 게임플레이도 쭌쭌동준 시절 1년도 안지났는데 제발 상대를...
-
친목 하지 말라고 해도 어차피... 쩝
-
장인수 선생님의 미라클 333
-
근데 솔직히말하면 14
현역때부터 지금까지 뭐 칼럼이든 수기든 또 그 흔한 캐스트도 거의...
-
슈냥님 이슈 21
9모 접수했다는 소식!!! 8수 드가자~
-
치대 한의대 목표 문과 15
21수능 올 1컷 받았었는데 치대 한의대 목표로 화작확통사탐 하는거 괜찮을까요?...
-
인생은 정적분 0
당장은 티도 안나는 개좆만해도 쌓이면 크고 우람해지겠지...
-
기분 좆같아지는글 있으면 달게
-
대학생활궁금한거 없음?ㅋㅋ 이제 질문 받아줄게 이거밖에없다.. 26
과씨씨두범 뭐 학생회 동아리 뭐 과팅미팅 기타등등 안해본거 없음 싹다 가능할듯
-
표본이 진짜 XX없음
-
내가 잘하는거 5
디엠이든 톡이든 대화하다가 상대가 할말없게 답장하기 대화를 잘 못끌어감
-
하암 얼버기 1
-
몸 피로 만땅에서의 모래주머니
-
현명한거 맞나요? 뭔가 이게 맞나 싶고 버린다 생각하니 자괴감 드는 기분이 계속...
-
으악 아악 꺄악
-
아조시랑비밀칭구할사람 16
-
제엔장
-
취향 안맞으면 존나 힘듦 ㄹㅇ 가형때 기벡때매 나형하고싶엇음
-
한지vs세지 3
한지랑 세지가 통수 없다고 들어서 둘 중 하나 선택하려는데 역대컷 보니까 한지는...
-
무슨 일이 있었던거야 쩝...
-
재미 없어도 참고하는사람 많은데 기하하는사람은 다 ㄹㅇ 기하 사랑함
-
옛날 과외생들이 9
지구 기출 N회독 했는데 왜 점수가 안 나올까요? 이런 질문 진짜 개빡쳤는데 푼 거...
-
월즈 먹고 월클병 걸렸네 사람 진짜 실망시키네
-
세지할까그냥 10
나 알고보니 세지 재능충? 인거같은데
-
저는 이제 갑니다...
-
재밌는 과목 설정해두면 다른걸 하다 질릴 때 그 과목을 하는게 아니고 하루종일 그냥...
-
거울보고 울었다 15
못생겨서
클러스터 모의고사 해설지가 있나요?
오르비 종이책에 들어가서 사려는데
총 몇회분인가요?
쪽지 확인바랍니다!
그래프 교점 그림은 오해가 있을거 같아서 말씀 드리겠습니다.
양(+) 전하인 C가 x<3d 인 영역의 전기력은 -x 방향으로
y<0인 부분에 있어야합니다.
그런데 두 그래프를 합해야 하는데, A, B에 의해 y>0인 부분은 C의 y>0 인 부분을 빼야 하니
C가 만드는 전기력에 -를 붙여 그래프를 그림과 같이 만든 다음 교점을 찾는게 문제를 푸는 전략이라는 점 알려 드립니다.
즉, 저 위의 그래프는 실제 C가 x축상에 만드는 전기력이 아니라
C가 x축상에 만드는 전기력에 - 를 붙인 그래프이고
이의 교점을 찾으면 0이 되는 지점을 찾을 수 있다는 것으로 해석해야합니다.
AB에 의한 전기력그래프와 C에 의한 전기력그래프가 두점에서 만나면 되겠구나 했는데 딱 그 풀이네요ㅋㅋ
이런풀이법이 복잡해보여서 안했었는데 오히려이게더 쉽네요. 감사히 배워갑니다.