물리학 1 19, 20번 풀이
게시글 주소: https://a.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.
-
개맛있네
-
23 6평: 젊은이여 그 길은 너의 것이다 → “그 길이 재수인 거 같으면 ㄱㅐ추...
-
추석연휴에 달리고 금요일에 콘서트 다녀오는 거 어떰 2
올리비아 로드리고 내한.… 어차피 추석 연휴때 하루는 쉬려고 했는데 마침 20일에...
-
미치겠네 2
지금 시기에 하루 통으로 쉬는거 에바겠죠…?
-
차피 이미 인공신경망(의료 기술 아님)처럼 ai는 이미 앞서가고 있었어요 그니까...
-
아침에 일어날 떄부터 컨디션 이상하더니 헤롱헤롱하네요 아주
-
담주 추석이잖아...지구 정신차려
-
스키마 학습시켜서 국어 지문 및 문제 만들 수 있도록 만들기
-
생윤,윤사 둘다 1~2 왔다갔다하는 정도인데 풀만한 모의고사 추천부탁드립니다.그냥...
-
현역이라 시간이 너무 없는데 1,2 단원은 잘하는데 공간도형은 4점 문제 들어가면...
-
가능충 의미없눈거 알지만 문과 서울대 3월 더프 31111 4월더프 11111 5월...
-
저게 현실 기반의 사례라는 게 너무 충격적임
-
이감 국어 실모 몇회차부터 ebs 연계인지 아시는분..! 0
학원용 아니고 연간패키지입니다
-
마더텅 년도가 다른 이유는 당근에서 싸게 팔길래 먼저 풀고 10월부터 올해꺼 풀려고...
-
좃 댓 다 0
이감 평균 이하
-
다 듣긴 했는데 뭔가 실전에 도움이 안된다는 느낌이에요 그냥 가볍게 구문 연습했다...
-
신창섭은 실모 가격 정상화 안하고 뭐하냐
-
알바 면접 갔다 성폭행당한 재수생…성병 결과 나온 날 숨져 [사건 속으로] 43
40대 男 “동의하에 성적 접촉” 주장 法 “죄질 극히 나빠”…징역 7년 선고 부산...
-
한글파일로 가계도나 세포분열과정 그릴수있나여??
-
눈물나서 공부를 못하겠잖아..;;;
-
공부하는게 유행인가? 많이들 그렇게 해요? 처음봐서.. 어쩐지 저번에 당근에 내놓은...
-
수능끝나고 연락해볼까 나 잘챙겨주셨는데
-
지문 뭔소린지 모르겠음 근데 선지는 대강 고를 수 있긴함
-
뭔 일이지 오개념 내면 바로 은퇴한다 했는데 약속 지키려면 수능까지 책임 못 질 텐데
-
6수하면 3
몸에서 육수 냄새 나기 시작하나요? 그래서 저는 5수까지만 할 생각입니다
-
3만원이나 드네
-
시즌 1 예비인가 암튼 풀어봤워요 94 나왔는데 중간에 찍맞한거 다 빼면 89인가...
-
어제 경찰차탐 2
집도싫고 재수도싫고 삶이 아무의미가없는거같았음 학원끝나고 새벽세시까지 걍 발닿는대로...
-
그냥 관성으로 공부하는 거 같은데 나같은 사람 있나.. 걍 피곤해서 그런가...
-
"미개한 조선"…부산근현대역사관, 초등생 역사교육 교재 논란 6
(부산=뉴스1) 손연우 기자 = 부산근현대역사관이 '조선 멸시관'이 담긴 일본인...
-
Ebs벅벅 실모벅벅 말고는 없는건지
-
이거 이감 상상 파이널 걍 지금 미리 시키는게 낫나 3
원래 9월말에 시킬라했는데 갑자기 그때가서 판매종료됐다고 할까봐 쫄림 ㅋㅋㅋㅋ
-
와 금지단어에 6
ㅋ✖️6 있네
-
천 원 짜리는 진짜 듣도보도 못 했는데 ㅋㅋㅋㅋ
-
실모 풀어봤는데 .. 시간 오래 걸리는 구간이 딱히 특정 단원이 아니고 돌아가면서...
-
공부 관련해서도 도움 많이 줬는데 정작 프린트 하나 찍어보내달라고 톡보냈더니...
-
79m/93점 16, 32, 43 16은 지문 기억력 이슈 능능아짓 32는 점층을...
-
글이 이상한건지 내가 이상한건지...
-
며칠전에 하반기 패키지 추석 끝나고 주문해야지 이러고 오늘 다시 확인해봤는데...
-
이렇게 어려운 문제를 냈을 때.... gpt4까지는 이렇게 헛소리하며 자기 마음대로...
-
15분 언더로 더 안내려갊...
-
왜 다른 학과들은 한참 못 미치는데 저과들만 저럴가요? 저 과들이 하자가 있는건가요?
-
지능이 높음
-
2학기 들어서 정시로 돌린 고2인데요 추천할만한 인강 있을까요? 확통은 시발점...
-
8월 16일 예약 판매, 8월 27일 정식출고 끝에 9월 14일 베스트셀러 top...
-
ㄹㅇ 제발...
-
50780 45264 47732 32 51060 51228 48512 53552...
헉