수특 물리 이거 오류 아닌가요?
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ㄴ 보기 1/2배가 아니라 3/4배 아닌가요?
q에서 r까지 물체의 역학적 에너지 감소량은 운동에너지 감소량과 같고 q에서 운동에너지는 2kL^2, r에서 운동에너지는 (1/2)kL^2 이니까 감소량은 (3/2)kL^2이고
p에서 탄성퍼텐셜에너지는 2kL^2 아닌가요...
답은 ㄱ,ㄴ,ㄷ입니다..
해설은
물체의 역학적에너지 감소량 = (운동에너지 감소량 - 용수철의 탄성퍼텐셜에너지 증가량) 이라고 둔 것 같은데 이러면 안되지 않나요?
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역학적에너지가 보존되었을경우를 생각해보세요
마찰이없으면 보존이 될거고, 마찰이없으면 r점에서 물체의 운동에너지는 3/2kL^2 이었겠죠?
근데 마찰이있는경우는 1/2kL^2 이니까, 마찰이 없는경우에 비해서 손해본거는 kL^2 만큼이죠
탄성퍼텐셜에너지로 변환되는것도, 에너지를 어디에 털린게 아니라 보존되는거기 때문에 총 운동E감소량에서 용수철이가져간 에너지를 빼야 실질적으로 마찰구간에서 털린 에너지값이 나옵니다
(용수철+물체)의 역학적에너지가 보존되는 거지 물체의 역학적에너지가 보존되는 건 아니잖아요.
q에서 물체의 역학적에너지는 2kL^2이고, r에서 물체의 역학적에너지는 1/2kL^2이므로, 물체의 역학적에너지의 변화량은 -3/2kL^2이죠. 용수철의 탄성퍼텐셜에너지가 1/2kL^2만큼 증가했지만 그건 물체의 역학적에너지가 아니고요.
애석하게도 역학적에너지에 포함됩니다.
제가 가진 참고서에는 "물체에 탄성력이 작용한다면 탄성력은 외부힘으로서 작용한다. → 물체의 역학적 에너지를 변화시킨다. (물체 자체는 에너지가 보존되지 않는다.) → 하지만 용수철에 저장된 탄성 퍼텐셜 에너지와 물체의 역학적 에너지의 합은 보존된다." 라고 쓰여있는데 이게 틀린걸까요.
저도 전공물리학도가 아니어서 자세히는 모르겠으나 탄성력은 보존력으로, 보존력은 역학적E를 변화시키지 않습니다. 배기범쌤 문제중에도 위와같은 상황이 있어서 제가 강의도 들어보고 qna 질문도 해봤는데, 탄E도 물체의 역E에 포함되는걸로 보는거같습니다
그때 qna내용인데 도움될수도 있을거같아서 같이 올릴게여