[26부탁][물2칼럼] 1.포물선 운동(1) (부제: 포물선이었어?) (스압주의)
게시글 주소: https://orbi.kr/00022820082
칼럼 시작부터 늦는 느림보 에빱이입니다 ;;
이 칼럼은 물리1의 운동 개념을 어느 정도 이해를 하고 있다는 것을 전제로 하느 점, 그리고 에빱이의 필력이 부족하다는 점은 양해 부탁드립니다;;
일단 포물선의 정의는 알다시피, 초점과 준선.... 아 귀찮아
물리2 교과서에서는, 수평면과 나란한 부분의 운동은 등속도 운동, 연직 방향의 운동은 등가속도 운동이기 때문에,
변위가 (일차식, 이차식)이기 때문에 포물선을 그린다고 합니다.
그러나, 포물선 운동을 분석하는 데에 있어, 이보다 더 중요한 것은 수직 방향의 운동과 수평 방향의 운동은 '전혀 관계가 없다'는 것입니다.
???: 관계가 없다면 뭔데 이 돌대가리야
이 전혀 관계 없는 운동을 엮을 수 있는 물리량이 바로 시간, 에너지입니다,.
특히나. 처음 속력, 나중 속력만을 아는 걸로 충분한 경우가 많아요!
현재 물리2 평가원/수능 포물선 문제의 대부분은, '동시에' 또는 특정 시간 후(T)의 운동이라는 전제가 있습니다.
우리가 해야 할 일은, 시간의 단서를 얻을 수 있는 지점을 찾는 것입니다.
작년 수능 문제입니다.
메가 기준 정답률 54%를 기록했던, 다른 과목에서는 킬러라고 보기 애매하기도 했고, 엄청 어려운 문제가 아니기도 합니다.
왜냐하면, 여기서 여기엔 불필요한 정보가 있기 때문이죠(!)
혀튼, 아까 말했던 시간의 단서를 찾아봅시다.
우선, 수평 방향, 연직 방향의 운동을 보죠.
A는 수평 방향으로 Sqrt(3)v, 연직 방향으로 v의 속력으로 발사됩니다.
그런데, 수평 방향의 운동을 분석할 만한 단서가 보이질 않습니다. A의 시작점과 수평면의 끝 점에 대한 단서가 부족하니까요.
이제, 연직 방향을 관찰해 보면, A는 v의 속력으로 연직 위로 발사되어, 연직 아래로 H만큼 떨어져야 하네요.
여기서부터 풀이가 최소화되는 풀이, 제가 수능장에서 풀었던 풀이를 좀 써보겠습니다.
1) 풀이의 최소화
2) 제 수능장에서의 풀이(편의상 v^2/g는 생략하고, 그 근거는 칼럼의 프롤로그를 봐주세요!)
그리고, B는 H만큼 자유낙하하는데 4v/3g가 걸림을 알 수 있는데,
이제 '동시에' 떨어지는게 가능하려면, 4v/3g의 지연 시간이 필요함을 알 수 있고,
그러므로 답은 4번입니다.
...그런데, 잘 생각해 보면 이 문제와 다음 문제가 같은 문제임을 알 수 있습니다.
어떻게 보면 벡터 분해 하나로 물1 문제가 되는 문제를, 왜 물2에 냈을 지, 그것도 수능에 냈을 지를 생각해 봅시가.
결국 제 생각엔, 물1이든 물2이든 문체의 운동이 매우 중요한 개념이고, 물체의 운동을 어떻게 분석할 것인가는 항상 중요하기 때문에 의미없는 Sqrt(3)v가 나와도, 검토진들이 개의치 않았던 것이라고 생각합니다.
그래서, 운동의 분석만 잘 할 수 있으면, '포물선 운동' 문제라는 타이틀에 겁 먹지 않고 문제를 쉽게 풀 수 있을 것입니다!
중요한 내용 2가지만 봅시다.
1)수직 방향의 운동과 수평 방향의 운동은 관계가 없다.(포물선이고 나발이고)
2)포물선 운동에서, 찾아야 할 것은 시간 또는 에너지이다.
문제 2개를 보죠.
1. 2018학년도 수능(정답률 메가 기준 49%, ebsi 기준 30.5%)
'수직 방향의 운동과 수평 방향의 운동은 관계가 없다.'를 단적으로 보여주는 문제입니다.
입자의 운동을 보면, 일정한 힘을 받으니 복잡한 생각 하지 말고, 각 방향의 운동을 봅시다.
x축 방향을 보면, q에서 수직으로 낙하했다는 데서, x축 방향 속력이 v*cos(theta)에서 0으로 변하는 상황, x축 방향으로 등가속도 운동함을 알 수 있고,
y축 방향을 보면, o에서 p, p에서 q를 왕복하는 상황임을 알 수 있고,(p는 y좌표 최고점!) 이 또한 등가속도 운동임을 알수 있습니다.
...그럼 x축 방향으로도, y축 방향으로도 가속도가 있으니 가속도의 방향은 -y에서 뒤틀려 있겠군요. 그러므로 ㄱ 거짓!
ㄴ을 보면, '수직 방향의 운동과 수평 방향의 운동은 관계가 없다.' 기억하면, y축 방향으로 왕복하는 상황이므로 o와 q에서 y축 방향 속력은 같겠군요. 참!
ㄷ. y축 방향으로 왕복한다는 말은, 시간도 같습니다. 참!
2. 2016학년도 6월 모의평가(정답률 메가 기준 47%, ebsi 기준 46%)
60도 경사면에 수직으로 부딪히므로, 속도는 수평면과 30도를 이룹니다.
시간의 단서를 찾아 봅시다. 수평면 방향으로 시간을 구하는 것은 복잡하기만 하겠네요.
연직 방향의 속력을 봅시다.
으어어 사진 크다!
시간의 단서가 보입니다만, 시간이 같을 것이고, 길이 비를 물어보는 상황이니, 평균 속력의 비로도 충분할 것 같기도 하네요. 크흠 ...
x축 방향 평균 속력은 v/2일 테고,
y축 방향 평균 속력은 계산하면 sqrt(3)v/6 (sqrt(3)v/3이 아닙니다!)
수평 이동 거리가 l+h/(sqrt(3)), 연직 이동 거리가 h이니,
2번이 나오네요.
결국, 포물선 운동은 포물선인게 중요한 것이 아닌, 운동 2개의 합성을 어떻게 분리해 볼 것인지를 잘 따져야 하는 문제이고, 결국 물1의 운동 분석을 충실히 따르면 되는 문제들입니다!
여기서, 부가적인 문제 2개를 내보도록 하죠.(근거까지 맞추면 선착순 2천덕 정답자 나왔습니다!)
1. 19수능의 문제에서, 궤도를 잘 보면 교점이 있습니다. 문제 조건대로 발사하면 궤도의 첫 교점에서 충돌할까요?
2. 18수능의 문제에서, p에서의 속력이 0.3v이면, tan(theta)는 얼마일까요?
긴 글 읽기 쉽지 않겠고, 필력이 부족해서 부족한 부분도 있겠지만, 봐주시는 분들에게는 무한한 감사함을 표합니다!
다음 예고. 포물선 운동(2): 벡터 분해, 에너지의 관점
0 XDK (+100)
-
100
-
카이는 조금이라도 받긴 하던데 성적대는 설공 정도 되고 포공은 온니 수시라 신비스러움
-
9모기준 국어 원점수 94 화작2틀 문학1틀 수학 60 확통입니다 물론 수학이...
-
~~ 하면 수능날 지옥을 봅니다 ~~안하면 수능날 싹다 망합니다 지금부터라도 ~~...
-
진짜 공부는 하는데 성적이 오를 것 같다는 생각이 1도 안듦 그냥 해야하니까...
-
킬캠 질문 11
메가패스 안 샀는데 킬캠 구매 가능한가요? 해설 강의는 못 보겠죠? 일단 이창무...
-
ㅜㅡ
-
확통은 n제 언급이 0에 수렴하는 것 같은데… 그럼 기출 다 풀면 뭐해요..?
-
만호(망코) 참고로 망코는 일본어로 여성의 성기를 뜻함… 진짜 적나라하게 망코임...
-
살빠짐
-
ㅈㄱㄴ
-
지구황분들.. 0
실모 고트는 뭐죠?
-
경제혐오 멈춰 6
절대 경제 사수해 국어 비문학 경제는 생소해서그런거야 읽으면 할수있어
-
학교 도서관에서 권용기들으면 수능한국사 인줄 아려나.. 11
한능검인데.. 눈치보여서 못듣겠음
-
155t 1
t에알맞은숫자는?
-
수능 얼마 안남았는데 공부장소 옮겨도 됨? 지금 다니는 스카 이번주에 등록 마감이라...
-
그러니까 이제 공부하러 가야겠다
-
n등급이면 공부 열심해 해도 아예 안해도 평생 n등급으로 정해져있는 것 같음...
-
보통 몇개틀리시나요
-
저것만 나오면 개같이 멸망하는데 ㅜㅜ
-
철학이 유난히 비율이 높군요 https://orbi.kr/00069271852#c_69273072
-
천만덕 가쥬아
-
ㄹㅇ 걸어다니는 종합병원 신세 ㅜ
-
진짜 노베입니다.. 영어 작년 수능 7뜨다가 이제 5뜨는데 3 혹은 4까지 올리고...
-
군수 할꺼면 공군가라는 말 많은데 해군은 안되나요? 해군전역한 과외쌤이 해군도...
-
88점 찍맞 제외 84점 14번(케이스 하나 못 찾음), 21번(계산틀림),...
-
ㅠ
-
히든카이스 풀면 대부분 몇점정도 나오시나요?
-
이름은 아리사인데 본인은 아랴라고 부름 ㅇㅇ 일본인 러시아 혼혈임 잘 부탁함
-
국바 9회 87 ㅅㅂ 또 쳐뒤졌네 방금 다하고왔는데 독서 2개 의문사 추가ㅋㅋ...
-
1. 일반사회 과목이라 표점이 안정적이고 2. 탐구과목 중에 일상생활에서 가장 유용한 과목입니다.
-
수학처럼 다른과목 선택하더라도 성적을 같이 낼 수 있는 방안을 짜거나 아님 그냥...
-
훈수충들 좆같음 2
ㄹㅇㅇㅈ?
-
긍까 표현을 어케 해야할지 모르겠어요 합쳐서 표점으로 줄세우고 표점에 따라 컷이...
-
내행성이지 그럼 ㅋㅋㅋ
-
(진지합니다)똥을 관장해서 눠왔는데 이상태로 괜찮은가요? 24
초4때인가 그 목욕탕에 거품나오는 발사대에 엉덩이 장난삼아 가져다댔는데 항문으로...
-
지리가 이과들이 사탐런하기 되게 좋은편이라 생각했는데 아닌가..? 지리가 진짜...
-
19수능(18년도) 국1 수나1 영100 사탐 둘다 만점 언미생지로 2년안에 의대 ㄱㄴ?
-
행정 운영 안될 정도로 탈주하는 것도 문제 있다 생각함
-
의도를 모르겠네
-
둘다 시즌1이고 4점코드 시즌2 푼 다음 뭐풀까요? 9모 84 나왔고 4코 한회차에...
-
아 존나우울하네 0
ㄹㅇ
-
ㅋㅋㅋ
-
왜 켜져 있지?
-
사탐런이 현실화됐네요 11
출처 - 미미미누 유튜브 사탐으로 옮기는건 정시가 많으려나 수시가 많으려나.....
1. 아니요! 수평방향 운동만 생각해보면 a,b의 수평방향 위치는 t에대한 일차함수 일거고 따라서 둘의 값이 같은지점은 하나밖에 없겠네요!
2. x축 방향으로도 등가속도 운동이니 q점에서 x축방향 속도가 0이고 따라서 p점에선 0.6v 이때 속도가 v이므로 y축방향 속도는 0.8v 이니깐 탄젠뜨떼롸 갑슨 4/3 !
깔끔!
이건 갓광조선생님의 물리 테라피 유튜브 강의를 들으면 알 수 있는 내용이군요
2단원 전기관련도 해주세여!!
물론입죠
와 생지러인데 존나 어려워 보인다
아시는 분
가즈아
절 대 물 2 해
풀이법 알아갑니다 ㅎㅎ 역시 강대 물2반 에이스시네여
26시킨다
끼욧~~~~~
물2는 닥추야~
그럼그럼!
국민과탐물리2 왜 않해?
외않해?
빡대가리 생지충은 그냥 지나갈게요
오늘부터 반수 시작하는데 이거보고 물2로 달린다
두 점전하에 의한 전위 그래프랑 전류에 의한 자기장도 써주세요
나중에 전자기장 파트에서 다루겠습니당
지금은 잠시 패스할게요