무브

오르비

아톰

내 태그

내 태그 설정

입시
학습
생활
클럽
직업·취업
Epioptimus
Centurion

슬기롭다 [792550] · MS 2017 (수정됨) · 쪽지

2020-04-17 10:41:38
조회수 20,341

물리학1 칼럼 - 실이 끊어질 때

게시글 주소: https://orbi.kr/00029457435

물리 문제속엔 실이 끊어지는 상황이 정말 수도없이 나옵니다.

정지해 있다가 실을 끊어서 움직인다던지, 혹은 움직이는 상황에서 실을 끊는다던지 ...


그런데 여기서 실을 끊을 때 공통점이 하나 있습니다.


바로 가속도가 변하는 것이죠.


움직이는 물체의 실을 끊으면 당연히 가속도가 변하겠죠?

요점은 그 가속도 변화량의 비와 질량 비의 관계입니다.


묶여있는 물체 두개 사이의 실이 끊어져 가속도가 변한다고 했습니다.

F=ma에서 알짜힘이 변해 가속도가 변하는 겁니다.


하지만 실이 끊어지는 그 순간의 알짜힘 변화량은, 원래 있었던 실의 장력의 크기일겁니다.

다른건 다 그대론데, 장력만 사라졌으니까요.

(일단 이해가 안되더라도 끝까지 읽기를 추천드립니다.)


이제 결론이 나옵니다.

F변화량이 끊어지기 전 원래 있던 장력으로 동일하니,

ma의 변화량도 동일해야 하므로 원래 실의 묶여있던 양쪽 물체의 질량 비가 가속도 변화량의 비에 반비례하는 것입니다.

말이 너무 어려울수도 있습니다.



예시를 통해 이해해 봅시다.



A와 B가 평화롭게 움직입니다.

중력가속도가 10m/s^2 이라면 아마 이 둘의 가속도는 4일겁니다.

여기서 실이 끊어진다고 가정합시다.

A의 가속도는 4에서 10으로 늘어날 것이고, B의 가속도는 4에서 0으로 줄어들 겁니다.


앗! 질량비가 2:3인데, 가속도 변화량의 비는 6:4, 즉 3:2로 질량비와 반비례 하는군요!


이런 느낌입니다.

이 조건들 중에 하나가 미지수 x로 바뀌어도 답을 쉽게 구할수 있겠죠? ㅎㅎ









다음은, 그냥 물1 수특 보다가 정말 사소하게 놓칠 수 있는게 있길래 적어봅니다.

27페이지 13번 문제입니다.

한번 풀어보시고, 글을 읽으면 좋겠습니다.























이 문제는 그냥 C의 질량을 m이라, 크기가 일정한 힘을 F라 잡고 연립방정식 쓰면 바로 답이 나옵니다.

마찰력의 개념이 등장한 예시라고 볼수있겠죠.

하지만 지금 우리가 주목하는건 마찰력이 아닙니다.


실이 끊어졌습니다.


(끊어진 실은 B와 C 사이의 실이니, 우리는 A와 B를 한 물체로 보는게 문제를 풀 때 훨씬 간편합니다.)


우리는 오른쪽 그래프를 통해 A와 B의 가속도가 0에서 1로 1만큼 변했단걸 알수있습니다.

실이 끊어진 후의 C는 수직으로 운동 중일테니, 가속도는 0에서 중력가속도 10으로 변했단걸 알수있습니다.




이제 B가 받는 운동 반대 방향 힘의 크기는 답을 내는데 중요하지 않습니다.

이미 답이 나왔거든요.



가속도의 변화량이 A+B : C = 1:10 이므로, 질량비는 10:1이어야 할 것입니다.

따라서 C의 질량은 0.3kg입니다.





쉬운 문제로만 예시를 들었지만, 킬러문제 속에도 이게 녹아있는 상황이 생각보다 되게 많습니다.


이 풀이를 완벽하게 습득하고 다른 모든 문제에도 자유롭게 적용할 수 있다면,

물리 등급은 무조건 오릅니다!

만약 물1 선택자가 이걸 보고도 그냥 지나가는 칼럼이네~ 하고 지나가면 여러분만 손해에요!!!!!





도움되셨으면 좋아요랑 팔로우 해주시면 감사하겠습니다..!!


등급컷 올라갈까봐 안적으려다가 그냥 수특풀다 생각나서 적어봅니다,,

rare-기출파급 물리학1하 rare-나는야 존예

0 XDK (+2,010)

  1. 1,000

  2. 500

  3. 500

  4. 10

슬기롭다 [792550]

쪽지 보내기

글쓰기
오르비 1393812번째 회원 가입
ddna
1,422,072 건의 게시물이
블록체인에 디지털 공증되었습니다.
901,751
497,321
22,267
574
159

오르비 캐스트

2026 수능D - 183

오르비 플레이
오르비 RARE
오르비 과외시장
Move
our corporate site
Orbi Class
on-line classes
Atom
educational books & resources
Gae9
humor and fun

© 2000-2025 Move Inc.

orbisoptimus (v17-d169ec)