[Cluster] (칼럼5) 이놈이 많이 어려웠구먼 (8월 클러스터 모의 전기력 19번)
게시글 주소: https://orbi.kr/00058037488
오늘 주제는 이거다.
8월 클러스터 모의고사 19번
(문제는 이젠 저작권이 있기에 올리진 않을텐데, 그림은 올리겠습니다.)
요런 문제인데
----------------------------------조건---------------------------
전하량이 A가 B보다 크고,
x=d에서 전기력 0 이고,
0<x<2d 사이에 어디엔가 전기력이 0이되는 지점이 있으며
(0되는 지점 총 2개)
x=4d에서 전기력 방향이 +x 방향이라는 문제입니다.
---------------------------------------------------------------
학생들이 질문을 엄청 많이 했었습니다.
너무 어렵다 그랬고.
근데 의미가 있으니 한번 다루어 보겠습니다.
1. 정성적으로 경우의 수로 전부 나누어서 풀기 (의도 하지 않은 풀이)
1) A, B가 전하의 종류가 같은 경우 (--나 ++)
근데 -- 이면
C가 - 이어야 하니까 (x=d에서 전기력이 0이 되어야하는데, A, B에 의한 전기력이 -x방향이므로, C는 +x 방향으로 P를 당겨야함. 따라서 C는 음(-))
x=4d에서 전기력 방향이 -x방향이라서 모순이다.
따라서 --는 아님.
++을 생각해 보자.
전하량이 A가 B보다 크므로 x=d에서 A,B에 의한 전기력은 +x 방향이다.
근데 P에서 전기력이 0 이 되려면!
C가 +이어야 한다.
아래 그림과 같아야 한다.
위의 그림에서 P가 x=d에 있을 때 갈색이랑 초록색이랑 같아야합니다.
그런데!
아래 그림처럼 P를 왼쪽으로 조금만 움직여 보면
초록색은 증가하고, 갈색은 감소합니다.
왜냐. C는 더 멀어지니까 당연히 -x방향은 맞는데 그 크기가 감소하고
A, B에 의한 전기력은 A에 계속 가까워지니까 커지는게 맞습니다.
(A가 +x 방향으로 전기력증가/B는 -x 방향으로 전기력 증가 -> +x 전기력증가)
초록이랑 갈색이 같았는데
초록은 증가!, 갈색은 감소!
그럼 0<x<d인 구간에 전기력 0인 구간은 없습니다.
그럼 d<x<2d는요?
아래 그림처럼 P를 오른쪽으로 조금만 움직여 보면
초록색은 감소하고, 갈색은 증가합니다.
왜냐. C는 가까워지니까 당연히 -x방향은 맞는데 그 크기가 증가하고
A, B에 의한 전기력은 B에 계속 가까워지니까 -x방향으로 커져야 하므로 +x 방향으로 감소겠죠.
갈색과 초록색이 원래 같았는데 갈색은 증가하고 초록색은 감소하니
당연히 d<x<2d인 구간에 전기력 0인 구간은 없겠죠.
그럼 x=d인 위치 하나밖에 없네?
퇘! 버려!
즉, A, B는 전하의 종류가 반대겠네요.
2) -+-, +-+
A의 전하의 종류가 -라면 B는 +이고
어찌되었든 x=d에서 A, B가 P에 작용하는 전기력의 방향은 -x 방향으로 같습니다.
그런데 0 이되려면
C의 전하량이 A, B에 비해 커야하고
P를 +x 방향으로 당겨야합니다.
그럼 C는 음(-)전하 일 수밖에 없죠
이걸 정리하면 아래 그림입니다.
그런데!
x=4d에서 P에 작용하는 전기력의 방향이 -x 방향이군요!
이것도 버려!
정답은
+-+이겠네요
아래 그림과 같이 정리해 두었습니다.
ㄱ. A는 양(+) 전하죠 (ㄱ. 참)
ㄴ. 전하량의 크기는 C>A네요 (ㄴ. 참)
ㄷ. 이건 여러가지로 생각해 볼 수 있겠는데 위의 논리를 쓰면
P가 왼쪽으로 움직이면
C에 의한 전기력(갈색)은 당연히 감소
A, B에 의한 전기력(초록색) 은 증가 (왜냐하면 A의 전하량이 더 크기 때문!)
따라서 x=d에서 갈색이랑 초록이 같았는데 갈색은 감소하고 초록은 증가하니
당연히 0되는 지점 0<x<d 존재하지 않음!
따라서 d<d_0 임
(ㄷ. 거짓)
이건 제가 의도하지 않은 풀이입니다.
2. 그래프 추론 (의도한 풀이)
1) A, B가 전하의 종류가 같은 경우 (--나 ++)
전하의 종류가 같으면 0<x<2d에서 A, B에 의한 전기력의 방향은 다음과 같습니다. (+ 방향이 +x 방향입니다.)
이건 ++ 인경우 입니다.
그런데! 저 그래프를 보면 x축과의 교점은 1개 뿐입니다.
C에 의한 전기력을 더해 주면 저 그래프가 위 아래로 변하겠지만!
교점은 2개 생기지는 않겠죠.
그런데 이건 -- 도 마찬가지!
즉, A, B의 전하의 종류는 반대입니다.
첨언을 하자면
점전하 3개인 경우는
2개짜리를 먼저 합성한 다음
나머지 하나를 추가해서 생각해 보면 편합니다.
+++ 이고 --- 인경우는 위의 의도치 않은 해석에서 다루었으니 생략하겠습니다.
+++인 경우 그래프를 그려보면 아래와 같습니다.
x=d에서 당연히 두 그래프는 교점이어야 하는게
x=d에서 전가력이 0이기 때문입니다.
그런데 d<x에서 A, B에 의한 전기력의 크기는 감소하는데 C에 의한건 커지니
당연히 저 두 그래프를 합하면 0되는 지점이 한개 밖에 없겠죠!
이는 ---도 마찬가지!
그럼 +-+ 인지 -+- 인지인데
의도치 않는 해석에서 +-+만 가능하다 설명했으니 생략하겠습니다.
여기에서 중요한건
ㄷ선택지인데
자 ㄷ선택지를 잘 봅시다.
전하량이 A>B 이니 A, B에 의한 전기력은 다음과 같습니다.
그런데! 이제 C에 의한 전기력을 빼주면 저 그래프는 아래로 내려와 교점 2개가 생길겁니다.
x=d가 0이 되도록 그래프를 내리면 다음과 같습니다.
교점이 d<x<2d 사이에 있죠?
따라서 ㄷ은 거짓입니다.
어때요 참 쉽죠?
그래프 논리는 계속 공부해 보시는게 좋겠습니다.
점전하 3개 있는 전기력 위치 문제는!
2+1로 생각해 보자!
로 논리를 짜는게 좋겠네요!
유익하셨다면 좋아요와 팔로우 부탁드려용!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Massive 물리학1 + 물리학1 문제 풀이 강의
[Cluster] (칼럼) EBS가 실수?!/ 특수 상대론과 로렌츠 인자
[Cluster] (칼럼2) 용수철 저장된 에너지 최댓값 / 손실된 에너지로 더 빨리 푸는 방법?
6월 모의고사 물리 해설 강의
물리학1 개념서 [메카니카]
화학2 개념서 [메카니카]
2023 Massive
클러스터 모의고사 물리학1, 화학1, 생명과학1
https://atom.ac/books/9917-%ED%81%B4%EB%9F%AC%EC%8A%A4%ED%84%B0+%EA%B3%BC%ED%83%90+%EB%AA%A8%EC%9D%98%EA%B3%A0%EC%82%AC+%EC%8B%9C%EB%A6%AC%EC%A6%88+2023/
클러스터 출제진 모집
치킨! 이벤트
--------------------------------------------------------------------------------
클러스터 팀은 상시로 출제진/검토진을 모집합니다.
1) 출제진/ 검토진
모집 과목
물리학 1, 물리학 2, 생명과학 1
지원 자격
다음 1) ~ 3) 중 하나 이상 충족시키는 자
1) 2021학년도, 2022학년도 대학수학능력시험에서 지원 과목에 응시하여 1등급 성적을 받은 자
2) 대학수학능력시험을 2020학년도 혹은 이전에 봤지만, 지원 과목으로 과외 혹은 강사 조교 활동을 해온 자
3) 지원 과목의 문항 출제 경험이 있는 자
지원 방법
출제진의 경우는
첨부 파일의 출제양식을 활용하여 출제하신 문항을 hbyoon03@gmail.com로 보내주시면 됩니다.
주제는 자유이지만 되도록 평가원 기출문제를 참고하여 발문을 작성해주시고, 참고하신 문항은 참고문항에 기재해주시면 감사하겠습니다.
(선발되지 않는 경우에도 해당 문항의 저작권은 지원자에게 있으며 클러스터는 해당 문항을 절대로 사용하지 않습니다.)
검토진의 경우는
경력 부분을 인증할 수 있는 문서를 hbyoon03@gmail.com로 보내주시면 됩니다.
선발되신 경우 지원 자격에 관한 증빙서류가 요구될 수 있습니다.
출제 페이
출제 페이는 대외비 입니다. 하지만, '대형학원 못지않는 최고의 대우' 를 약속합니다.
출제 능력이 확인이 되면 페이 부분에 대해서 이야기할 예정입니다.
감사합니다!
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
심화 첨삭을 김백현T가 직접해주니 ㅈㄴ 긴장되더라. 그런데 이번주 심화첨삭 준비를...
-
지금 믿어봐 글 편 하고있는데 기출도 병행하려고 일단 수강신청 해놓고 보니 첫...
-
고2임 여름방학 짧아서 유전을 수능용 풀커리 돌리긴 어려울것같아서 내 알아서 개념...
-
화학 작수4인 반수생입니다다 현재 필수이론 2,3단원 끝낸 상태인데 크포까지는...
-
병호햄 수학문제 1
계산 폭탄
-
3등급을 1등급으로 올리는 기똥찬 일들을 다시 벌이고 싶네요 할 것도 없고
-
개념강의 1배속으로 한 바퀴 1.2배속으로 한 바퀴 1.5배속으로 한 바퀴...
-
이번년도는 최저있는곳으로 써보고싶은데 논술은 한번도 해본적이 없어서.. 인문논술은...
-
자괴감 들 때마다 저거 생각하면 좀 괜찮아짐 자퇴충 가보자가보자
-
주적이라고 규정된 북한이 아니라..? 동아시아 유일의 선진국 + 서방 우호국이고...
-
[오픈 캠퍼스 투어 안내] 안녕하세요 함께 꿈을 이루어나가는 서울시립대학교 홍보대사...
-
잡담하나) 2
잡담태그는 사실 없었으나 지속적인 잡담태그를 만들어달란 건의에 의해 만들어졌다
-
연봉이 어느 정도려나..... 너무부럽다진심 저도 붙여주세요
-
국문과 언어학과 철학과 종교학과 를 모두 찍먹해보고 선택할 수 있는 서울대 인문대를...
-
큐큐큐 기대기대
-
하루종일 폰만 볼까 봐 라프텔 결제도 못 해봤는데 수능 치고 나면 달려야겠다......
-
옯붕이 신검왔다 6
-
ㄹㅇ로..
-
선대칭 시키면 회전이랑 같다니 흥미롭구만
-
하 족같네
-
현 08년생 고1 학생인데요, 국어 3,6모 둘 다 2등급 턱걸이로 떠서 여름방학...
-
The early bird catches the worm 0
Then what did the early worm get? Death.
-
수학은 도저히 2맞을 자신이 없는데.. 높3 받고 국어 낮2 받으면 중앙대 문과 갈...
-
필요한 문제만 강의들을예정임
-
수학 실모풀면 시간이 막 부족한것도 아니고 준킬러나 킬러 1개 정도 모르거나 다...
-
D-479 계획 2
노베 공부일지 2일차 오늘 계획 윤혜정의 나비효과 입문편 73~80 시청, 워크북...
-
특히 독서가…. 너무 까다로워요.. 물론 한권 끝낼때마다 먼가 머리가 좋아지는...
-
다시 응시할 때로 돌아가서 풀어보라 해도 못할듯 24 6모 이전 평가원이라면 뭐가...
-
투표좀 해주세요
-
한수or이감으로 아님 더 봐야할까 국어 3등급임
-
방학동안 9모대비 수능식 공부를 할 생각인데 아직 고1이면 독서나 문학 강의를...
-
6모 77 미적선택 재수생임다 기출은 양승진 기출코드 3번 돌렸고 n제는 양승진...
-
역시 수능공부는 어떤과목이든 공부하면 되긴 하는구나
-
노배 볼륨이 좀 커서 이미지t 도형특강도 생각중인데 그냥 노배 들어도 과하지 않고 ㄱㅊ을까요?
-
임정환 리밋 듣고 있는데 전에 있던 개념들이 잘 정리가 안되는 채로 넘어가서 그런데...
-
2010 년 이때보단 확실히 지금이 사람이 줄은 것은 사실임 결국 사람이 줄었기...
-
9월까지 4
어려운 엔제만 ㅈㄴ 양치기 해야겠다
-
2022.09 14번 매우 유기적임
-
어디서 봤는데 2
2등급은 삐끗한 1등급 or 잘본 3등급이라 함
-
제곧내입니다 ㅠㅠ
-
고전 위주의 기출이 담겨있는 책이에요?
-
풀어본 것 중에 제일 어려웠.. 풀어본게 히카 강X 킬캠 이해모 이런거 밖에 없어서 그럴 수도..
-
8시간 이내 50퍼 가산 8시간 이상 100퍼 가산인데 12시간 일했으면 8시간은...
-
현역정시러분들 11
1학기 시험 다끝나고 이맘때 반 시끄러운 상황에서 공부어케하세요? ㅈ반고라 아무도...
-
갓노우즈 들으면서 열심히 운동했음
-
사설 포함 인생 첫 지구 3등급이 수능인 사람이 있다?
-
이번 주 목표 3
소박하게 언매 올인원 다보기 수학 뉴런 수1 다 보기. 끝.
-
상평형 수증기 증발, 응축 실험에서밀폐된 용기에 물을 집어넣고 실험한다고...
-
아수라하면서 1
앱스키마 복습할 시간 있나요 과제 꽤 되는거 같던데….
클러스터 모의고사 해설지가 있나요?
오르비 종이책에 들어가서 사려는데
총 몇회분인가요?
쪽지 확인바랍니다!
그래프 교점 그림은 오해가 있을거 같아서 말씀 드리겠습니다.
양(+) 전하인 C가 x<3d 인 영역의 전기력은 -x 방향으로
y<0인 부분에 있어야합니다.
그런데 두 그래프를 합해야 하는데, A, B에 의해 y>0인 부분은 C의 y>0 인 부분을 빼야 하니
C가 만드는 전기력에 -를 붙여 그래프를 그림과 같이 만든 다음 교점을 찾는게 문제를 푸는 전략이라는 점 알려 드립니다.
즉, 저 위의 그래프는 실제 C가 x축상에 만드는 전기력이 아니라
C가 x축상에 만드는 전기력에 - 를 붙인 그래프이고
이의 교점을 찾으면 0이 되는 지점을 찾을 수 있다는 것으로 해석해야합니다.
AB에 의한 전기력그래프와 C에 의한 전기력그래프가 두점에서 만나면 되겠구나 했는데 딱 그 풀이네요ㅋㅋ
이런풀이법이 복잡해보여서 안했었는데 오히려이게더 쉽네요. 감사히 배워갑니다.