(칼럼) 물리 노베분들은 순진해지시면 안됩니다.

안녕하세요! 엘큼이입니다. 어 오늘도 물리칼럼을 들고 왔습니다. 혼자 조용히 고민해 본 결과, 여기계신 2~3등급 학생 또는 1등급이 나오시는 분들을 위한 칼럼이 더 수요가 있고 좀 더 깊게 들어가 쓸 말도 많겠지만.. 저는 처음부터 물리에 대해 벽을 느끼시는 분들, 또 물리를 보자마자 기피하시는 분들에게 조금이나마 도움이 되고자 이런 칼럼을 써보게 되었습니다. 오늘 제가 쓸 칼럼은 기초적이지만 또 물리에서 어쩌면 젤 중요한 사고방식을 다루게 될 것입니다. 1~3등급대 학생들도 한번 보시며 본인의 생각을 점검해보시면 좋을 것 같습니다!

참고로 이 글 이후 당분간은 물리칼럼 업로드 안합니다..

(이 칼럼은 오르비식 노베[2~3등급]분들이 아닌 진짜 노베[5등급 이하]분들을 위한 칼럼입니다. 하지만 다른 분들도 본인의 생각을 점검하시며 한번씩 읽으시는 것도 추천드립니다. 또한 본 글은 오로지 제 주관적인 생각을 반영하여 쓴 글입니다. 이에 비판 또는 피드백 모두 환영합니다.)

문제 난이도는 하>중>상으로 올립니다.

+) 이 방법은 배기범 선생님께서 추구하시는 방법과 같을 수 있습니다. 애초에 제가 그분께 1년간 인강을 통해 배웠다보니 비슷할 수 있는점.. 이해부탁드립니다.

그리고 배기범선생님의 강의를 들으시는 분은 이 칼럼을 읽고 칼럼에서 말하고자 하는바를 생각하시며 강의를 들으시면 더욱 효과적일겁니다.

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자, 이제 제목이 궁금하신 분들이 있을겁니다. 제목 말 그대로 물리는 순진한 과목이 아닙니다. 물론 낭만있고 행복가득한 학문임은 틀림없지만 문제를 풀때 만큼은 야비한 생각을 가지고 계셔야 합니다!

항상 구하라고 하는것보단 더 쉽게 구할 수 있는 대체제가 있나 계속 고민하시고 관찰하셔야 합니다! 순진하게 문제에서 A를 구하라고 했어! 라고 하면서 복잡한 A를 수식을 몇줄씩 써가면서 푸시는 것보단 A를 대체하면서도 간단히 구할 수 있는 B를 찾는것이 더 효율적입니다!

이런 식으로 대체제를 찾아 수식과 계산량을 줄이는 것이 수능물리학에서 가장 기초적이면서 가장 중요한 풀이법입니다. 저는 저번 칼럼에서와 마찬가지로 이 능력을 가장 중요하게 생각하는 사람 중 한 명입니다. 이는 수학과 비슷한 능력을 요구합니다.

여기까지 설명 들으시면 이해가 안가실 분들이 계실테니 세가지 예시를 보여드리겠습니다.

(난이도 쉬움)

이 문제는 22학년도 9평 11번에 출제되었던 문제입니다. 평가원의 의도는 저도 잘 모르지만 분명 이 문제를 기출문제집에서 푸실 때 p에서 a의 속도를 v프라임이라 두고 v=v0+at라든가 2as=v^2-v0^2를 쓰시며 우다다다 계산을 하신 분들도 있으실 겁니다. 물론 그 계산이..풀릴진 저도 모르겠습니다ㅠ 허나 이 문제를 빙 돌아가셔서 푸신 분들에겐 "간격 L을 유지하며" 일정한 속력~~ 이 부분을 다시 한번 보라고 말씀드리고 싶습니다. 이 말인즉슨 A가 t초(임의의 시간) 지나면 L만큼 이동하여 t초전 B의 위치에 존재한다는 뜻입니다. 이를 통해 우리는 B가 t초후 A의 모습이 아닐까. 라는 생각을 하시며 문제를 푸셔야 합니다!

이런 생각을 가지고 접근하신다면 평면 지역에서 3vt=L이라는 식을 하나 얻으실 수 있으며 경사지역에선 평균속도×시간=이동거리 라는 식을 사용하여 p와 q사이 거리는 L/2임을 수식 두 줄로 바로 구할 수 있습니다. 상당히 간단한 문제이나 윗 생각을 못하시고 우다다다다 계산을 하신다면..상당히 빙 돌아가는 문제가 되며 물리는 계산이 넘 많아ㅠ 넘 복잡해ㅠ 난 이과목이랑 안맞아ㅠㅠ 하는 생각에 타 과목으로..넘어가실겁니다. 다시 한 번 말하지만 순진하게 풀기보단 좀 더 관찰을 하셔서 대체제를 찾고 수식과 계산량을 줄이는게 수능물리학의 가장 중요한 풀이법입니다.

(난이도 보통)

이 문제도 22학년도 9평에서 나온 문제입니다. 이 문제는 ㄱ과 ㄴ을 쉽게 푸실 수 있지만 ㄷ에서 물리에 베이스가 있는 분들과 없는 분들의 실력차이가 확 날거라 생각합니다.

노베분들중에 ㄷ에서 B를 당기는 힘을 구하라 했다고 진짜 B에 작용하는 힘을 일일이 다 구하시며 찾으시는 분이 계실거라 생각합니다. 이는.. 넘 계산량이 많아지는 풀이입니다.

이 문제는  q가 B를 당기는 힘의 크기=q가 C를 당기는 힘의 크기임을 캐치하시고 이 힘은 C에 작용하는 알짜힘임을 캐치하시는게 젤 중요한 포인트입니다. 알짜힘은 가속도에 비례하니 당연히 0.5초일때가 2초일때의 2배가 되겠군요.

이 생각을 못하신다면 푸실 순 있어도 한두문제를 더 풀 수 있는 시간을 버리게 됩니다ㅠ

(난이도 어려움)

이 문제는 22학년도 수능에 출제되었던 문제이며 상당히 어려운 난이도를 자랑합니다. 하지만 문제를 잘만 관찰하신다면 수식은 ㄴ을 구할때만 필요하심을 알 수 있습니다!(사진은 전 해설쓰느라.. 많이썼습니다.)

우선 ㄴ은 a의 크기가 같다는 점을 이용하여 바로 구하실 수 있습니다. 자세한 설명은 사진으로 대체합니다.

여기선 이제 ㄱ과 ㄷ이 중요한 포인트입니다. 둘 다 관찰 및 대체를 하셔야 합니다. 우선 q가 B를 당기는 힘의 크기는 q가 C를 당기는 힘의 크기로 대체하실 수 있음은 앞선 문제에서 확인했습니다. 하지만 우린 여기서 한 번 더 생각해야합니다. 혹.. 수식을 안쓰고 풀 수 있지 않을까? 하면서 말이죠.

우린 이때 '변화성'에 주목해야합니다.

p가 끊어질때 외력의 총합 및 각 실에 작용하는 장력의 크기 그리고 B와 C의 가속도 방향이 변하게 되는 것을 알 수 있습니다.

 여기서 주목해야할 점은 q의 장력이 변하면서 동시에 C의 가속도 방향이 변했다는 점입니다! C에 작용하는 빗면힘(Fc)는 일정하나 장력이 감소하면서 가속도의 방향이 변했다는 점을 캐치하실 수 있습니다. 결국  ㄱ선지는 참이 되는 것이죠.

ㄷ선지는 속도변화량이 같다는 점에서 시작하셔야 합니다. 그리고 B와 C의 질량합이 A와 같다는 점에서 B와 C의 운동에너지 변화량은 A의 운동에너지 변화량으로 대체하실 수 있다는 점을 깨달으시면 다음부턴 쉽게 생각하실 수 있습니다.

A의 역학적에너지는 감소한다는 점에서 감소하는 중력퍼텐셜에너지량>증가하는 운동에너지량임을 유도하시면 끝나는 문제입니다.

이 문제는 지금 당장 생각이 안나셔도 됩니다. 상당히 어려운 문제였으며 이 문제를 이런식으로 풀지 않는다면 정말 복잡한 수식과 그리고 계산량.. 또한 아무것도 주어진게 없으므로 수많은 미지수의 향연을 보며 물리를 포기하게 될 것이라는 점에서.. 이런식으로 대체제를 찾고 변화성에 주목하며 우리가 구하고자 하는것을 간접적으로 구하는게 물리학에서 젤 중요한 풀이법임을 알려드리고 싶었습니다.

또한 이러한 사고는 역학뿐만이 아닌 준킬러라 불리는 전자기력 문제에서도 충분히 쓰일 수 있는 사고입니다. 파동또한 마찬가지입니다.

이런식으로 물리는 다양한 사고가 필요합니다. 본인이 구하고자 하는것을 직접 구하는 방법이 힘들때(미지수가 넘 많거나 계산이 넘 많을때)는 우다다다 계산보단 간접적으로 구할 수 있나? 하는 생각을 먼저 하시며 푸시는걸 추천드립니다. 아무래도 노베분들은 이런 생각이 힘드셔서 물리계산량이 많다. 넘 힘들다. 하시는 생각을 가지고 계신 분들이 많을겁니다. 따라서 물리 계산 별로 안해요! 이거 눈풀 가능 ㅋㅋ 이라고 하시는 물리황분들을 보며 저 사람들이 물리 잘하는거구나.. 난 글렀어.. 하며 포기하는 분들도 많으실거고요.

저는 이 글을 통해 이런 분들이 다시 한번 물리를 붙잡아보길 원합니다. 여러분들은 할 수 있습니다. 끝까지 부딪혀보시길 바랍니다. 지금까지 엘큼이었습니다. 감사합니다.

여러분들의 물리실력 향상을 늘 응원합니다.