물리학 1 19, 20번 풀이
게시글 주소: https://i9.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.
-
스카까지 도보 5분 거리긴 하지만 그냥 밖에 나가기 싫음..
-
그냥 집공할까요?
-
확통이 끝도 없게 어렵게 낼 수 있는 과목 아닌가???
-
아수라 커리따라가기+매주 1-2회 실모면 충분할까요? 연계공부도 틈틈이 할것같습니다
-
1. 휴대폰 없애라 도움 크게 됨 2. 공부하다가 일어나서 담배피고싶고 딴청피우고...
-
수능끝나고 팁이나 문제들 같은 거 만들어야지 사실 지금 개념형 2회분치는 제작됨...
-
19) 10
1130 n축 3번을 벅벅
-
맞는거같긴함요
-
와 근데 나만개찐따허접도태육수오타쿠씹덕한남이라 울었다 1
나도 메인글처럼
-
[선 요약] 수능 : 이번 9월 모의고사 집풀이 100(화작) / 92(미적) /...
-
천코만주세요 1
감사하빈다
-
명절이라 가족단위로 와서 스터디룸에서 왁자지껄 아주 난리네.. 그냥 카페를 가시던가.. 이게 뭔..
-
통화량이 증가하거든요 깔깔깔
-
찐막 고민글… 서바 끼려 하는데 어떤 쌤이 좋을까여 쫑느는 이미 들어봤는데 해설...
-
길ㅣ길ㅣ길ㅣ길ㅣ보도 인데 네번째에 주차 해놓으니까 자리가 없어서 세번째에 해놓음ㅋㅋㅋㅋㅋ
-
이감 홈페이지에서 파는 19만 2천원짜리 파이널패키지 중 간쓸개 파이널만 따로...
-
3등급 n티켓 시즌1 vs 빅포텐 시즌1 뭐가 좋을까요 9
제목대로 얻어갈거 더 많은?? 2등급 확보하는데 좀 더 도움 될만한 n제...
-
미적분이 수1수2에 비해 겁나게 못하는데 어떻게 해야 실력 단기간에 끌어올릴수 있을까요??
-
1. 공인중개사 2. 컴활/코딩 3. 외국어 이중에서 뭘하는게 좋을거같음?
-
알 엄마와 함께하고싶은 모의고사 시ㅏ바ㅏ라랄ㄹ러ㅑㅑ아아앙ㅇ
-
좋은 외모라는건 내가 가질수 없는것이다 라고 인정하고 포기하는게 중요함 가질 수...
-
수학 기출 한바퀴 이상 돌긴했는데 기출커리 또타는거 오바? 0
해설보다가 굉장히 맘에드는 강사생겨서 그강사 기출분석 보고싶어짐
-
기하특) 6
뉴비, 중급자, 고인물이 어려워하는 단원이 모두 다르다.
-
수학 3등급 7
빅포텐s1,2 이해원s1까지 풀었는데 한완기나 한완수를 풀면 에바인가요? 제...
-
최저 맞춰야 하는데 자꾸 영어 3뜨니깐 자괴감 ㅈㄴ 드네요.... 팁 없나요??
-
흐
-
다들 fantastic 합니다 ㅋㅋ 난생 처음 듣는 대학 천지 고등학교에서 본...
-
34등급이 다 맞음?? 미적분 34등급이 미적 28 30을 맞추는 가능세계는 없는데 얼마나 쉬운거임
-
품절이래서 놀랐는데 결국 대성에서 구매함ㅠㅠ 나머지도 미리 사놓아야할듯..
-
하사십어렵네요 0
1회 10문제중에 못건들거나 오래걸리는거 1~2개씩은 꼭 나오네요 실모풀때보다 체력...
-
69모 다 4등급이에요 근데 컷에 걸려잇어서 거의5등급이에요 제가 확통은 좋아해서...
-
국어 모의고사 중에서 선지에 나오는 모르는 단어를 모아서 찾으려 하는데, 교육청꺼도 해야 하나요?
-
저녁에 야식으로 먹을 만한 살 안찌는 음식 추천좀 12
이게 섹스지.. 에 그 섹스하려고요
-
우 1
우우우우우우우ㅜ
-
이왜진?
-
Q1. 권역별 인구많은 곳 탑 몇위까지 외우시나요? Q2. 시도별 인구많은곳 탑...
-
얼마나 쓰심.?
-
하사십 0
하사십 많이 어려운가요? 드릴, 설맞이까지 다 풀고 문해전2랑 하사십 중에 고민...
-
혹시 현역 고1분들 순공시간이랑 내신등급 좀 적고 가주시먄 안될까여 ㅠㅠ
-
전북대(4합6) 전남대(3합5) 지역인재 내신 어디까지 떨어질까요? 솔직히 전남대는...
-
팀플할 때 이 점이 가장 잘 느껴짐 ㅋㅋㅋ
-
어느정돈가요 s1풀고 바로 풀면 어려울라나.. s1 다끝나가는디 뭐풀지
-
작년에 4:1이고 최종 미달났던데 교과전형 5.21 : 1 경쟁률이 뜨네요 근데...
-
귀찮더라도 제발 한 번 씩만 답 부탁드려요 ㅠㅠㅠ 지방러 예비 고3인데 겨울...
-
추석용돈 0
보통 추석용돈 받으면 어디쓰시나요 저축? 사고싶은거사기?
-
이자카야는 빼구 간단히 먹을 수 있는 일식집이면 좋겠어요
-
졸려서 아이드롭 넣었는데 ㅅㅂ 뭐지.. 왜 안읽히지 오늘따라 이거 장소 바뀌면 약간...
-
나름 쎈B 클어하고 문제 몇개 풀면서 어삼쉬사 정도는 도전할 피지컬이 생겼는데 미적...
헉