물리학 1 19, 20번 풀이
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.
-
생각해보고 정리해봤는데 ㄱ 가정하는거 말고 정상적으로 푸는게 가능한가요…? 약간...
-
수2를 젤 잘하긴하는데 마무리용으로 하나 하고싶네여
-
…….그래서……..내가…문학을…….못해요…..
-
뭐가 있을까 님들은 그때그때의 욕망에 충실하지 않고 열심히 사는 이유? 동기?가 뭐임
-
내가 가진것을 모두 내려놓았는데 수능 성적 하나는 나에게 줄 만도 하다
-
혹시 일요일 같을 때 평소보다 약간 늦게 일어나시나요? 아니면 수면패턴 항상...
-
요즘 공부를 한다기 보다는 실모를 쳐내는 노동을 하는 느낌인데 2
국어 영어 격일로 하루 한 회 수학 물리 지구 하루 한 회 이정도면 딱 적당한...
-
눈만 감으면 그동안의 내 수험생활이 파노라마처럼 스쳐지나가면서…. 참 고생도...
-
난 솔직히 그중에 절반이 허수일거라고 생각함. 하루에 10~11시간 앉아있는건 가능...
-
기출풀고 자이스토리처럼 해석 되어있는 해설지 영어문장 읽고 밑에 해석 동시에 같이...
-
승률 100프로 MX는 몇개 틀림
-
서울대점수나오면...
-
그래프 1도 안그리고 모두 수식으로 풀기 살면서 그래프 그려서 푼 문제는 기출중에...
-
애인이 맨날 얼굴만 봐도 행복하다 그러는데 진심1도 모르겠음. 눈도 작은데 계속...
-
이해원N제같이 저자 피셜로 수능에 나올 수 있는 문제들에서 평가원 스타일의...
-
용용 7
다들 잘자용
-
공부 12시간넘게 할수있게 해주셔서 감사합니다. 맛있는 국밥 먹게 해주셔서...
-
카기분
-
내신 벼락치기중인데 1단원 개념 강민웅 압축 듣고 자이스토리 피니까 기본문제들은...
-
생명 현강 2
백호들었고 실모 컨텐츠때문에 다니고 싶은데 지금 다녀도 해설 들을때 알아들을 수...
-
산삼보다 맛좋은 고삼 11
데려갈 누나 구해요 닉네임은 무시하시고
-
준비 얼마나 하셨어요?
-
아 10
무슨 글 쓰지
-
벌써부터 기빨림
-
이감 독서특 1
전혀 평가원스럽지 못하고 ‘사설틱‘함
-
먼가 현타오네 2
이제 진짜 공부뿐이야
-
내 이상형 28
공부 잘하는 사람 생각이 깊은사람 귀찮게 안하는사람 나보다 키 큰사람 끝 외모도 잘...
-
9더프 국어 7
공통 2틀인데 화작 7개 틀림 하…
-
근데 지금정도의 깊이 수준까지는 안 들어가려나요? 존나 혼란스럽네
-
D-47 오공완 4
공부는 완료했지만 인증은 없음… 잇올에서 사진찍고 오는거 까먹음ㅜㅜ 근데 오늘은...
-
오뿌이 이상형 11
혹여 계시면 쪽지 부탁드립니다 으흐흐
-
화난다! 10
-
우으 아가 자야지 12
잠온다...
-
n수 외로워서 8
죽을지경인데 다들 어떻게 하시나요 버티시나요
-
이상형 3
이쁜 여자
-
6모 치고 미적이 많이 부족한거같아서 거진 3달동안 미적에 8할은 때려박은거같은데...
-
그거 나임 진짜 지금껏 중고대 다 병신같은 것들만 꼬임 그래서 내 문제인가 했는데...
-
이상형 1
날 좋아해주는 여자
-
그냥 취향차이인가요?
-
늙은이의 이상형 4
키 170~180 마름 단발이 어울림
-
벌점 교복 땜ㅇ에 두번 받아서 등산을 부모님이랑 같이 가야됩니다...
-
이상형 6
여자
-
어쩔땐 영어로 쭉 읽히고 어쩔땐 한국어로 번역돼서 속도가 느려지는데 꾸준히 안해서...
-
자 누가 이기나 한번 보자구!!!!!
-
전 늘 품격있고 진중한 글을 써왔습니다
-
본인 이상형 6
안 죽는 커트코베인같은 남자 어디 없나
-
한번만 도와줘라 도저히 못풀겠다 좌변식 적분하면 어떻게 저식이 나오는거냐….
-
아 참고로 여고 나왔음 어쩌다가 이렇게 된거지 혼란스러운 주말이야 그래서 메뉴추천좀...
-
탁탁탁 4
읏
-
노량진 대성 갈까 했는데 고시원 살아야하나
헉