[물2칼럼]필연적인 문풀=교과서 개념의 자유로운 구사
게시글 주소: https://orbi.kr/00024066244
처음써보는 칼럼이니 귀엽게 봐주세요!
문제 하나를 들고왔습니다(2020.06.20번), 문제를 풀면서 어떻게 사고가 진행되는 지 봐주세요!1.문제를 읽고 상황을 직관적으로 파악한다.
분리되었네. 우선 단열인지 아닌지 체크해서 열에너지가 빠져나갈지 체크해봐야겠지. 오! 단열이야. 단원자니까 기체운동에너지 공식에서 분자에 3을 쓰면 되겠다. 용수철이 1/9E만큼의 에너지를 저장하고있는데 그 저장된 에너지 만큼의 힘과 기체의 압력에 의한 힘이 평형을 이루는 상황이구나. 열을 가하면(계의 외부와의 상호작용이 있으면) 계의 에너지가 증가하겠네~ 이 증가한 에너지는 증가한 탄성퍼텐셜에너지와 기체 에너지의 합이겠군. 외부와의 상호작용에 해당하는 에너지가 8/9E라고 주어졌구나.. 주어진 정보를 정리해보면
(1)힘 평형, 단열
(2)1/9E(용수철) E(초기기체내부에너지) 8/9E(증가한 계의 에너지)
2.알고있는 개념을 적용하기위해 문자하나도 안준 나쁜교수님 문자를 설정한다.
(최근 문자안주는 경우는 점점 많아지고 있어요.. 이럴때 어짜피 문제상황 수식화하면 소거되거나 어째어째하면 풀릴거다! 라는 마음가짐을 갖고 문자를 설정해주세요) 혹시모르니 죄다 문자화!!
P0:(가)에서 기체 압력 F0: 그 압력에 의한 힘 V0:(가)에서 기체 부피
k:용수철 상수 P:(나)에서 지체 압력 V:(나)에서 기체 부피
x:(가)에서 용수철 변형길이 X:(가)에서 기체 용기 길이
y:(나)에서 늘어난 용수철 길이
3.알고있는 개념을 총동원해서 수식을 써본다. 먼저 구하려는 것을 나타내는 것을 목표로 한다.
구하려는 것:
(나)에서 기체의 내부에너지=계의 전체 에너지-탄성퍼텐셜 에너지=(1/9E+E+8/9E)-1/2ky^2=2E-1/2ky^2
(잠시생각.. 흠.. 1/2ky^2요놈만 구하면 끝이로군.. 그러면 답은 2E-제곱형태... 4번.....)
1/2ky^2를 E로 나타내야되네 그러면
<1>(가) 분석해서 x와 E의 관계를 찾고,
<2>(나) 분석해서 x와 y의 관계를 찾으면
==>y와 E의 관계도 아는 거네.
(가)분석
(1)1/2kx^2=1/9E (퍼텐셜에너지)
(2)E=3/2P0V0 (기체내부에너지)
(3)kx=P0A=P0V0/X=(2E/3)/X (힘평형식)
(4)P0V0=F0X=kxX (압력*부피=힘*용기높이)
이제 (3)을 (1)에 대입해보죠
1/2*(2E/3)/X*x=1/9E 양변에서 E를 소거하면 X=3x입니다. 오 그러면 원래 용수철 길이는 2x겠네요
따라서 (2)(4)에서 P0V0=3kx^2=2/3E 이네요. 우와!!x와 E의 관계식이에요!! 우리는 <1>과정을 했습니다.
이제 <2>과정을 해야겠죠?
(나) 분석할 건 (압력*부피=힘*용기높이) 밖에 없어보여요.
PV=ky(2x+y)
여기서 열역학 제 1법칙(에너지보존) 을 적용하면 x 와 y가 수식으로 연관될 거라는 게 이해되시나요??
즉,
8/9E=(A의 내부에너지 증가량)+(용수철 퍼텐셜 에너지 증가량)
=(3/2PV-3/2P0V0)+(1/2ky^2-1/2kx^2)
=(3/2ky(2x+y)-E)+(1/2ky^2-1/9E)
정리하면
y=3/2x가 나옵니다!
<2>과정도 마쳤어요 이제 기분좋게 대입을 해보죠
4.답을 구한다.
2E-1/2ky^2=2E-1/2k(3/2x)^2=2E-1/4E=7/4E
이게 보기에 이래보이지만.. 평소에 열역학 개념중 제가 쓴 (1),(2),(3),(4)인 지극히 교과서적인 풀이를 열심히 연습하셨다면 시험장에서 충분히(1-18번까지 막힘없이 풀었다는 전제하에.. 6평 1-18은 평이했습니다 ㅇㅅㅇ.) 푸실 수 있으셨을 겁니다.
네, 물론 Fx 1차 곡선 그래프로 푸실 수도 있겠죠.. 하지만 저희가 교과서에서 이 개념을 배우나요?(물론 교육청모의고사에서 등장한적이 있습니다) 이는 지극히 수능개념으로 교과서 개념도 잘 구사하지 못한채 사용하는 건 실력을 올릴 생각이 없다는 겁니다! 먼저 모든 문제를 교과서로 풀고 납득이 된 후에 수능개념도 공부하시길 바랍니다.
다음에는 충돌의 질량-각도 관계에 대해 다루는 칼럼을 써볼게요!!
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
여러 재수생들을 관찰해본 결과 2언더의 학생들은 재종에서 그나마 ㄱㅊ은 결과를 뽑아내는거 같음
-
03 아직 안갔다!!
-
단순히 인원증원했다고 안가는 사람은 거의 없지 않을까여
-
저는 경찰준비 하다가 집에서 대학생활은 즐겨보고 시험쳐라 해서 재수준비 하고...
-
ㄹㅇㅋㅋ
-
의대 증원되서 의대 안감vsR&D 삭감되서 이공계 안감 0
후자가 더 많지 않을까요
-
[고1~고3 내신대비 자료 공유] 2025 EBS 수능특강 국영수, 고1 국어, 고2 문학, 독서 분석 문제 배포 0
안녕하세요 나무아카데미입니다. 2025학년도 고1~고3 내신대비를 위해 수능특강...
-
작수 국어 6등급이었는데 4덮 원점수 87점 나와서 등급컷 높을 줄 알았는디 보정컷 후한거맞죠
-
엉덩이에 스테로이드 놔 줄 사람 찾는다는 글이 올라오네 ㅋㅋ
-
“1년이 지나도 썩지 않는 빅맥”…또 방부제 ‘논란’ 0
[헤럴드경제=장연주 기자] 영국의 한 여성이 구매한 지 1년이 지났는데도 멀쩡한...
-
자러가유
-
편입-)치전원 0
연고대로 편입후에 치전원 준비 하려고 합니다 치전원은 전적대 학벌이 중요하다고 알고...
-
. 0
모두 행복하세요 생의 마지막 날 인 것처럼
-
요즘 직책 수행에 권한대행 수행 업무를 하면서 느끼는 점이지만, 아무리 그 직책이...
-
거의 1년만에 에타 들어갔는데 공감수랑 댓글수 보고 처음 알았어요 ㅋㅋㅋ 평소에...
-
성공 0
-
국어 공부를 시작해보자!
-
얼버기 0605 1
-
수능공부하면 안피는게 안되네 ㅋㅋ
-
본교에 있는 학과들하고 성향이 많이 다른가요? 결 자체가 다른 느낌인가
-
흠 그냥 대한민국 계층 사다리의 종언이 아닌가 싶은데 뭐 의대 망하면 가재게붕어끼리...
-
근데 내가 본 교수님들은 수시에 대해서 별로 관심이 없었는데 0
그냥 점수대로 뽑으면 되는 걸 왜 그 난리법석을 떠는건지 잘 모르겠다는 스탠스 였음...
-
고파스에 재밌는 글이 많은 듯 어차피 반수할 생각이었고 남은 건 커뮤 계정 밖에...
-
(내신반영) 고마 치아라마!!!
-
아 진짜 ㅈ댔네 0
인생.
-
오르비 오랜만 1
입시는 계속된다
-
시험끝 1
연승가도열차출발
-
8 1
수
-
수 5
수
-
국어 5등급이면 0
인강으로 머리박치기 하는거보다 마닳 같은 교재로 혼자 풀고 해설보고 공부하면서...
-
https://youtu.be/SQqUAgSzDsM?si=F3R0iJVk16xfW_D...
-
지금 한종철 인강 듣고, 완자만 거의 다 풀어가는데 Ebs개념완성 완자 기출픽...
-
0.72에서 또 줄게있나보네...
-
본과생활을 겪고도 한번 더하는게 신기... 난 못해..
-
상습적으로 맞팔을 구하면 팔로워가 늘겠죠…? 집담태그 잘 달아요
-
키크고 잘생기고 이쁨 ㅇㅇ 공부도 잘하
-
오야스미 2
네루!
-
달 사진 ㅁㅌㅊ 10
오늘 찍음
-
지구 기출도 2번 정도 풀었고.. 학평 치면 2이상은 무조건 나오는데 더프나...
-
한 2주전부터 루시드드림을 꾸기 시작했는데 나도 어케 하는건지 모르겠음 그냥...
-
작수 기하 93점인데 미적런 하는 게 맞을까요? 미적은 딱 기본개념만 알아요
-
2022학년도 수능 쳤고, 당시 윤도영 듣고 생명1등급이었습니다 3년만에 다시...
-
난 스물넷까지는 말티즈 닮았다는 말 들어봤고 그 이후로는 리트리버 닮았다는 얘기 들어봄
-
답답하네 개설대학은 적고 컷은 높고~ㅋㅋ
-
궁금쓰.
-
이새끼들 일처리 왜이리느려 메가패스 사야되는데
-
대학교 다니다가 현타와서 학사경고 받으면서 지금부터 수능 공부 시작하려고 하는데...
-
너무 후한거같은데 3월4월이라 그런가
웅.. 그냥 찍울래..
그래프를 드리든 어떻든 간에 교과서에서 나오는 정의를 잘 봐야 한다는 것은 당연한것!
에빱님 칼럼 잘 보고 있습니다 ㅋㅋ!!