물리1 역학 문제 질문
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기범비급 강의를 듣기 시작했는데 배기범T는 그래프보다 식?으로 많이 풀어주시는데 실제로 저 스스로 문제를 풀 때는 그렇게 접근을 못하겠습니다.
특히 사진과 같은 유형은 수능 기출 변형인데도 진짜 알다가도 모르겠습니다ㅠㅠ 계속 식의 소용돌이 속에서 빙빙 도는 것만 같은 느낌...
여튼 물리 잘하시는 분들께 이 문제 풀이 부탁드리고 역학 문제 풀이의 팁이나 조언도 구하고 싶습니다.
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아 이거 X같은 문제... 첫번째방법은 알겠는데 2번째 방법은..?뭔소린지..ㄷ
문제 유형 보면 바로 일-운동에너지 문제란걸 알수있죠..
일 운동에너지 정리에서중요한건 일해주는 힘이 알짜힘이란거죠..
그러므로 알짜힘은 F-20N이 되죠
지면에선 운동에너지가 0이고 45m에서 정지하므로 이때 운동에너지는 0입니다.
그러면 h만큼 F가 일을하고 -20N만큼 45m를 일하므로 Fh-900=0이 되죠.
그리고 그림으로 설명하면 더편한데.. h만큼 올라갔을때가 속도가 최대인걸 아셔야되요..
왜냐면 h이상부터는 중력만 작용해서 힘이 (-)이기 때문에 가속도가 (-)되서 속력이 줄어들죠
그래서 h일때속력을 v라하면 지면에서 속력은0 h일때 속력은 v 45m일때 속력은 0이라서
지면과 h사이에서 평균속도는 v/2 h와 45m사이에서 평균속도도 v/2이므로 0에서h까지와 h에서 45m까지걸린시간은 2초로 서로같죠. 그러면 h에서45m까지 중력만 작용해서 2초만에 속력이0이됫으니까 v는 20m/s가 되겟죠.그러면 h는 20m가 되네요.(ㄴ)
그럼 20F가 900이므로 F=45N이 되겟구요.(ㄱ)
그리고 F가 가해지는동안 중력 퍼텐셜 에너지는 900-800=100이 되겟구요 (ㄷ)
질량이 4kg인것은 제가 푼 알고리즘대로 하시면 스스로 가능할겁니다.
지금 두번째 사진 문제 푸신건가요?
네
아 문제 잘못봣네요.. 기준선위치 파악이..
그냥넘어가주세요 엉터리로 풀엇네요 ㅋㅋㅋ
저도 왠만하면 식으로 푸는데 저건 그래프그리는게 낫던데요
첫번째문제
W합력=운동E변화량이니까
전체구간에 이식을 적용하면 F*h-4mgh=0이니까 F=4mg가 나오네요
그럼 처음 h동안 합력이 작용하면서 증가한 운동E는 F-mg[=3mg](합력)가 한일과 같으니
(F-mg)h+mgh[=4mgh]가 높이 h에서의 역학적에너지입니다
그리고 위치에너지는 mgh이니 운동에너지는 3mgh이군요
(물론 그냥 일-에너지정리를 사용하셔도 3mgh나옵니다)
그이후부터는 중력-mgh[=합력]만 작용하니 운동에너지가 점점 감소합니다
그러면 공식으로 정리하자면
3mg*t-mg(2-t)=0 [합력의 시간적 측면]
정리하면 t=1/2나오네요
그럼 이제 시간나오면 가속도 아시니까 평균속도*시간하셔서 h값구하시면 ok
한가지 방법으로만은 만점을 받을 수 없습니다
이러면 이렇게 저러면 저렇게
그래프로 푸는 방법은 알겠는데 식으로는 못 풀겠어요 ㅠㅜ 그냥 넘어가는게 나을까요?
네 출제자의 의도가 그래프 였을거예요 ㅎ
에너지의 변화량은 일이다
그리고 뉴턴의 등가속도의 법칙 다 적고 속도 그래프그리고 변수 하나씩 밝히면 다 나옴 식세울때 오류 없게 세우는 게 중요!
2번째꺼 ㄴㄷ 맞나요?
네
h에서의 속력을 v m/s로 놓으면 중력가속도가 10m/s니까 h에서부터 속력이 0이 되는 지점까지의 이동거리는 Vx(v/10)x(1/2)=45 에서 v=30m/s -> v/10=3 따라서 높이 h인 지점에서부터 45m 까지 가는 시간은 3초, h까지는 1초이므로 h=15m, (F-20)xh=15F-300=900 ->
F=80 , h=15m에서의 중력퍼텐셜은 300J
완전 감사합니다. 굉장히 깔끔한 풀이인 것 같네요 ㄷㄷ
우선 미지수가 두세개 이상 나오면 식 절대쓰지마세여
아마 작년 18번 식으로 풀려고 덤비시면 무슨말인지 아실듯
둘다 비보존력과 거리 그리고 역학적에너지(v=0 이니까 퍼텐셜만 고려) 했으니까 출제자 의도가
F구하고, vt를 그리던 평균속도를 쓰던 풀어라지
F를 일로 안구하고 a s v도 모르는데 덤비는건 좀 아닌거같아요 풀다보면 무슨말인지알게되요
개인적으로 공식은 2as=v^2-v0^2말고는 쓸필요가 없다 생각
오 안 그래도 님이 댓글 달아주시길 내심 바라고 있었는데, 늦은 시간에라도 답변해주셔서 감사합니다. 한 가지 질문을 덧붙이자면 왜 공식 중에 2as=v^2-v0^2만 쓸 필요가 있다고 생각하시는지 궁금합니다.
+ 혹시 기범비급 강의 들으신다면, 강의에서 두 번째 문제 풀이할 때 배기범T가 식2개만 쓰고 대충 넘어가셨던 것 같은데, 님은 어떻게 받아들이셨는지 궁금하네요
헉 절 아시는 분이 ㅋㅋㅋ오르비충 ㅠㅠ
그러니까 공식에서 s=1/2at^2+ v0t 그리고 v=v0+at 등등 등가속도 운동에서의 저 공식들은
사실 등가속도 운동을 그래프로 표현해서 일반화 한거에 지나지 않습니다 유도해보시면 무슨말인지 아실텐데
2as=v^2-v0^2은 제가 제시한 평균속도나 vt그래프에서 유도한 것이 아닌(우선 시간이 빠져있잖아요)
일과 에너지 정리를 이용한데서 유래한 식입니다. 양변에 m을곱하고 2로 나눠버리면 흔히 말하는 일의 총량 즉
알짜힘이 한 일의 양은 운동에너지의 변화량이다 라는 식으로 유도한 공식인데 이식은 vt그려서 유도할 순 없으니 알아두는 것이 좋고
무엇보다 t가 주어지면 평균속도로 풀어버리는게 가장 빠른데 t가 없을시 일어나는 문제를 이 공식이 해결해 줄 수 있어요
그리고 두번째 저거 무슨 식 두개였는지 써주실 수 있나요? 필기를 안하고 들은것 같네요 ㅠㅠ
아 그리고 쓰고나니 또 생각난건데 vt그래프을 활용하면 재작년 수능이나 밑에 유제처럼 가속도가 변하는거에
직선의 기울기로 바로 직관적 대응할 수 있어서 그게 출제자의 의도라 불리고 대부분 문풀강좌에서 그렇게 풀어주는 것 같네요
ㅋㅋ 물리 검색하다보니 님 댓글이 많이 보이더군요. 자세한 설명 감사드리고 써주셨던 식은 Fh-20N(h+45)=0 이랑 Ft-20N곱하기4초=0 이 두 개네요.
아 이거 였군요 이건 좀 저도 놀랐음ㅋㅋㅋ 소름돋았었어요
굳이 제가 사족을 달자면 이거 필기를 시간과 높이조건이 모두 제시되었으니
일 과 충격량 식 모두 사용해야함! 이렇게 적어놓았었네요
위에문제는 F를 바로 구할 수 있으니 바로 가속도 기울기화하는게 가능하고 밑에문재는 그게 불가능하니까요