[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.
-
영단어 하루에 3~40개?(지문발췌)외우는데 구라안치고 5억년걸림 영겁의시간이걸림...
-
① 종이에 자신의 생년월일의 8개 숫자를 적으세요. ② 적은 8개의 숫자들로 만들...
-
최저 개빡센데 어디있었지
-
걍 2학기만 안다니고 망하면 내년 1학기에 다시복학하려면 여기서 뭐 선택해야됌??
-
35421 45422 34?23 64 10 8 12 36 17 133 22411?...
-
ㅈㄱㄴ 1단원내용 알아야 2, 3단원 알수있고 그런거
-
비가 좀 더왔으면 좋겠어
-
"사립대 등록금, 사립 초중고보다 낮은 수준…자율화 필요" 2
사총협, '학교급별 사립학교 교육비 현황 분석' 보고서 발간 (서울=연합뉴스)...
-
답 뭐나오셨나요..
-
고2 모고 국어 5~6, 영어 3~4정도 나오는 노베고 수시몰빵 수시러에요...
-
다음주부터 고3과외를 시작했는데 이 친구가 미적분에서 미분까지만 개념을 끝냈어요...
-
중딩때 영어캠프에서 만난앤데 아이돌데뷔햇더라고요 나무위키도 검색하면 나왔었는데...
-
뭐땜시 누굴 고소한 겨 ㄷㄷ
-
그럼요. 3
우리 국제 결혼도 해요 ㅎㅎ
-
7투스 17
실수2개해서 수학 84인데 보정1컷뜰까요.. 아물론 다들게시글에 보이는답으로...
-
막전위, 근수축, 유전 이부분들 빼고 나머지는 인강 들어야할 필요있음? 아님 완자로...
-
7투스 6
나만 영어 어려웠나 ㅅㅂ
-
1. 가산점 없어짐 ->문과 최상위권의 지원 참전 2. 작년 펑크로 인한 과소 평가
-
대인라 끊고 0
번장 장기거래나 하기로 햇다 솔직히 28이면 강k에 모의반 서바까지 구해볼 만 할...
-
허허...
-
지역인재 치대 7
작년 막차가 1.49인데 제가 1.56이면 지원할만 하다고 보시나요 입시 분석...
-
어떻게 생각하시나요..? 새내기인데 수험생활때 목표가 오직 메디컬이었어서 미련이...
-
6모영어 3
오늘 6모 풀어본 중3인데요,,,,,, 원래는 그래도 꾸준히 턱걸이 1등급...
-
ㅇㅇ. 체감상 변동이 적은거 같음. 항상 1등급컷은 80점 초중반 부터, 70점...
-
정부 "의대 교수 '수련 보이콧', 헌법·인권적 가치에 반해"(종합) 1
"병원, 전공의 성실히 수련 의무 가져…보이콧 가시화되면 법적조치 검토" "사직 후...
-
답변 오네가이
-
주체높임의 한 종류인가요? 아니면 따로 주체객체 상관없이 직접높임과 간접 높임으로...
-
마닳 질문 2
마닳이랑 그냥 일반 기출이랑 차이가 뭔가요??
-
급하게 풀었... 그나저나 분명 쉬웠는데 여기서 커리어 로우가 떠버리네...
-
그냥 문이과 통합도 맘에 안 듦 범위를 조정하든지 해서 통사 통과 중 선택해서...
-
지금까지는 그냥 하고싶은거 했는데 보통 독서 문학 비율을 어떻게 하시나요? 격일로...
-
전공의들, 수련 대신 개원가로…"미용은 면접 보기도 어려워" 4
사직 전공의들, 9월 하반기 전공의 모집 '무관심' 기색 역력 "페이 반토막 난 것...
-
딱 이틀 되니까 뒤지네 ㅠㅠ
-
미적 28번은 찍맞했구 다른건 다 풀맞입니다 미적을 솔직히 공부를 많이 안해서...
-
언매미적생1지1이고 6모가 33343 이엿는데요 공부를 3월달에 시작한거라 지금은...
-
2025학년도 공리주의자 모의평가 1회 다운로드 링크...
-
국어 > [리트 전개년 기출 언어이해] 예비 2009 19~21 > [리트 전개년...
-
연세대가 연희세브란스대인건 오늘 처음알았네
-
드랍하고 드릴 남은거랑 설맞이 넘어갈까요 하프모라 해서 슴슴할때 풀려고 샀는데 너무...
-
조용한건가
-
기상청, 국민과 기싸움?…"일기예보는 권력, 불만 있다고 깎아내리면" 8
최근 잦은 일기예보 오류로 많은 비판을 받는 기상청이 한 기상 전문가의 의견을...
-
방금 5-1 10분 남길래 싱글벙글 채점하고 60점대 목격 후 충격 먹음.....
-
트럼프 47% vs 해리스 45%…바이든 사퇴 후 '초박빙' 접전 1
(서울=뉴스1) 박재하 기자 = 조 바이든 미국 대통령의 유력한 대체 후보로...
-
가서 5문제인가 풀고 하나도 못풀었음
-
“설명할 수 있어야 1등급이다” 이런 뉘앙스의 쇼츠임 내용은 다항함수 f(x)가...
-
님들이라면 어디쓸건가요? 문괍니다 셋 다 안정으로 쓸 거에요.(각 학교별 환산...
-
교육청은 2등급 평가원이나 더프는 2,3 나오고 뉴분감 막 1회독했음. 뉴런...
웅.. 그냥 찍울래..
그래프를 드리든 어떻든 간에 교과서에서 나오는 정의를 잘 봐야 한다는 것은 당연한것!
에빱님 칼럼 잘 보고 있습니다 ㅋㅋ!!