물리학 1 19, 20번 풀이
게시글 주소: https://i.orbi.kr/00069068429
오르비에 글을 쓰는건 굉장히 오랜만인것같습니다.
9평이 있었다길래 19, 20번 풀이 한번 올려보겠습니다.
사실 선지를 처음 봤을 때는 ㄴ때문에 영 기분이 좋진 않았습니다.
어째 결국엔 t와 s에 대한 식을 써서 미지수 소거를 해줘야하는데 제 취향은 아닙니다.
굳이 똥개훈련 한번 더시키는 뉘앙스라...
일단 해당 문항을 풀기 위해 사용한 개념은 다음과 같습니다.
1. s=vt, dv=at 등에 대해서는 비례식끼리 계산을 해도 성립한다.
2. 등가속도 운동을 하는 구간에서 가속도가 일정할경우 v=0인지점에 대해 운동 상황은 대칭을 이룬다.
일단 (가)에서 실이 끊어지기 전과 후의 전체 알짜힘은 1:2가 나올것입니다. (mg, 2mg니까요!)
그리고 실이 끊어지기 전과 후의 해당 알짜힘과 연관된 전체 질량 비는 2:1이 나오게됩니다.
따라서 가속도의 비는 (1:2)를 (2:1)로 나눠준 1:4가 나오게 됩니다.
여기서 왜 가속도 비율을 구했을까요?
B는 p, r에서 속력이 0이라는 조건 때문입니다.
이는 pq, qr에 대한 속력 변화량의 비가 1:1임을 의미하고
이를 가속도비 1:4로 나눠주면 pq, qr에서의 운동 시간 비는 4:1이 나올것이며
pq, qr에서는 p, r에서 정지상태이니 평균 속력비는 1:1이 나오므로
자연스레 pq, qr의 거리비는 (4:1)에 (1:1)을 곱한 4:1이 나오겠습니다.
이러면 일단 얼추 상황파악이 모두 끝난상황입니다.
ㄱ) 장력 구하기
어렵진 않을거에요.
전체 알짜힘이 mg, 질량이 6m이므로 가속도는 g/6이 될것입니다.
A는 윗방향으로 알짜힘 2mg/6=mg/3을 받아야하니 장력의 크기는 7mg/3이 되면 되겠네요.
ㄴ) qr 거리를 표현하기
r에서의 속력이 0이니 q에서의 속력을 2로 나는 0.5v0 에 운동 시간을 곱해주면 정답이 되겠습니다.
qr에서 운동한 시간을 t라고 써주면 0.5v0t일것이며
(나)에서의 가속도인 2mg/3m=2g/3을 이용해 정지조건을 써주면 2gt/3=v0
ㄴ 선지에는 t가 없으니 0.5v0t 에 t=3v0/2g 를 대입해주면 되겠습니다.
답은 3(v0)^2/4g 가 되겠네요.
(미지수 대입시키는것좀 출제 안하면안되나?)
ㄷ. rq와 rp를 이용.
q -> r -> q -> p 는 "등가속도 운동"입니다.
이럴 때 유용하게 쓰이는 원리가 존재합니다.
"등가속도 운동은 v=0을 시점으로 대칭을 이룬다"
q를 v0로 통과했으니 나중에도 v0으로 통과를 하겠습니다.
r에서 정지한 이후로 등가속도 운동을 하게 됩니다.
이 때의 이동 거리는 시간의 제곱에 비례하게 됩니다.
그런데 우리는 앞에서 pq, qr의 거리비가 4:1인것을 알고있습니다.
즉 rq, rp 거리비는 1:5로 시간비는 1:root5가 될것입니다.
r에서의 속력이 0이니 q, p에서의 속력도 마찬가지로 1:root5가 될텐데
여기서 1에 해당하는 값이 v0이므로 root5에 해당하는 값은 root5*v0가 되겠습니다.
개인적으로 해당 문항은 막판에 부랴부랴 수정된게 아닐까 라는 합리적인 의심이 드는 문항입니다.
(20번 풀이가 이게 말이 되나?)
일단, A와 B는 용수철에 의해 서로 같은 힘을 같은시간 받을테니
용수철에서 떨어진 직후의 속력은 3:1이 되겠습니다. 속력비가 3:1, 질량비가 1:3이니
운동 에너지의 비는 9:1에 1:3을 곱한 3:1이 되겠습니다.
(질량비의 반대비가 되겠죠.)
두 물체는 내려오면서 동일한 량의 위치에너지가 운동에너지로 전환될것입니다.
높이 h를 내려온 뒤의 운동에너지를 (3k+mgh : k+3mgh)로 두겠습니다.
조건을 더 읽어보니 A의 운동에너지 최댓값은 중력퍼텐셜 최댓값의 4배라고 합니다.
운동에너지 최댓값은 마찰구간1 진입 직전이겠네요.
이 때 운동에너지는 3k+mgh가 될것이고
퍼텐셜에너지 최댓값은 3mgh이니 12mgh=3k+mgh로 k=(11/3) + mgh 이 되겠습니다.
이젠 뺄셈만 해주면 될것같습니다.
A는 3k+mgh가 3mgh가 되었으니 12mgh가 3mgh된것이고 9mgh가 감소했네요.
B는 k+3mgh= (20/3)mgh에서 6mgh가 되었으니 (2/3)mgh가 감소했습니다.
즉, 9를 2/3으로 나눠주면 27/2가 되겠습니다.
개인적으로 20번은 조건 바꿔서 마찰구간 I, II의 거리비율(L1/L2라든지)을 묻는 문항이였으면 좀더 재미있었을거같은데
뭔가 부랴부랴 수정한 느낌이 듭니다.
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
이때 당시 기준으로도 공부 졸라 잘한거에요? 아니면 지금이 더 들어가기 어려워요?...
-
그 말이 옳을까?
-
재수해서 건대 공대 1학년 마치고 군대갔다가 군수 준비해서 올해 수능 볼...
-
9덮 성적표 나옴 13
-
고장나서 새로샀는데 2주만에 펜촉 또 고장남.. 그리고 뭔가 미세하게 그립감 별로임
-
하루쯤던져도되나오
-
미식 발견. 8
한동안은 이거다
-
아는 척보단 1
모른 척이 도움이 될 때가 많다고 느끼는 것은 재밌는 일 가장 좋은 것은 서로 다...
-
수학 실모 점수 4
수학 실모 점수 관해 궁금한게 있어서 글 씁니다,, 작수 미적 84점이고 평가원도...
-
이럼 님들이라면 고려대 문과 vs 냥공 어디넣으심?
-
내년 수능 응시하는 군바리입니다(과탐vs사탐)(올해 전역) 2
안녕하세요 올해 전역자인 군바리입니다 지금 현재 상태는 노베인데 목표는 서성한...
-
설맞이 엔제<<<< 2,3따리한테 원래 빡센거맞음? 걍 유기해도 되나?? 진심 반절...
-
개인적으로 한자 의무 교육과정에 포함시켜야 한다고 봄 5
최소한 5급 수준까지는 쓰는건 안되더라도 읽을 수는 있어야지 한국어 사용 하는데...
-
뱃지떴냐 12
-
사설 문학 6
분명 내용 다 알고 있고 답지 읽어봐도 뭔 씹소린지 납득 안되면 걍 트리플뻐큐...
-
ㄴ 선지 중첩된 파동의 진폭을 구하라는데 이런 경우는 기준 시간을 알려줘야하지 않나요
-
현재 뻑모,강대x를 푸는중이고 칼캠은 풀 예정입니다 대성패스가 없어서 짝모는 못듣고...
-
왤케 어려움 ㅋㅋㅋㅋ 1 2회 풀고 할만하다 생각했는데 3 4회 연속으로 머리 깨짐
-
음 역시이쁘군
-
의대 증원이 일반 정시러들한테 어떤 영향이 있을까요 5
-2025학년도부터 의과대학 정원을 2,000명 증원하여, 현재 3,058명에서...
-
목표가 너무 비현실적인데
-
은 빡모 미적 28번 찍맞해서 나온 점수. 9평 끝나고 빡공한 보람이 있구만.
-
아예 개념도 안했는ㄴ데 어느정돈 해야하나..? 다른것도 할게 너무 많아서 고민됨
-
저는 일반항을 구해서 공비 r값을 3으로 구했는데 답지 풀이는 r값이 4래요......
-
근데 잇올에서 프린트 하루마다 20장가까이 쓰면 실례인가요? 8
남은 기간동안 기출만 뽑아서 풀거같은데 실례인가요... 20장 제한이긴한데 하루...
-
ㅈㄱㄴ
-
현역 10모 4
작년 10모 전과목 풀어보려는데 괜찮을까요? 별로면 그냥 원래 하던 공부나 하겠습니다
-
38일 안에 국어 등급이 오를려면 뭘 해야될까요? 15
진짜 커뮤니티 이런거 한 번도 안해봤는데 지금 너무 간절해서 이렇게 글을 쓰게...
-
빡모 1,2 킬캠 1 다 했는데 다음으로 할 실모 추천해주세요 수학 1일 1실모 실천중
-
몇 년생인지 + 노래방 필수곡 적고 가세요 심심해서..!! 내일 시험이지만 알빠노...
-
작수 미적분 백분위 95인데 요즘 실모 칠 때마다 50점대에서 80점까지 널뛰기하고...
-
님들 의대생 휴학 때문에 정시 모집 요강이 수정될수도 있나요? 2
의대 모집 정지되면 ㅈ되는데...
-
수완?
-
근데 래디컬 페미들이 무토바(무료토킹바) 금지 거리는거 0
병먹금이나 무료 과외 금지 같은 표현이 더 전통적인건 둘째 치고, 토킹바를...
-
보신분들 계신가요? 혹시 평균컷 몇 쯤 될까요?
-
탄산이 터지면서 캔 벽면에 툭툭치는 소리가 엄청 많이남 다행인건 한,두발자국...
-
최적쌤꺼 말구요!
-
쉽나요 어렵나요?? 고2마더텅이랑 둘 중 뭐살지 고민인데,,
-
확통 2컷 목표라서 공통에서 15 22 같은 킬러제외한 9 10 11 12 13...
-
EBSi on
-
고정 2등급이고 가끔 1등급으로 왔다갔다 합니다. 지금 이명학쌤 알고리즘이랑 리앤로...
-
ㄱㅏ보자 가보자 2
편입 합니다…
-
모집정지되면 3
입결 쭈우우우우욱밀려서 진짜 좃댐 안돼
-
수학 3 0
현재 김기현 T커리 타고있고 6,9모 둘다 수학 4인데 목표는 3입니다. 아직...
-
모집정지는 안 된다
-
7번 아닌데 답지엔 맞다고 되어있네요
-
와 모집정지되나여
-
아 전공 어렵다 6
이게 뭔소리지
-
이것좀 풀어주실 분 감사해요
헉