2009년04월15일 3번
[과목 구분 없음] 그림은 마찰이 없는 xy 수평면에서 질량 1kg인 물체가 +x방향의 일정한 속력 4m/s로 운동하는 것을, 그래프는 물체가 O점을 지나는 순간부터 물체에 +y방향으로 작용하는 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다.
0초에서 2초까지, 물체의 변위 크기는? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]
0초에서 2초까지, 물체의 변위 크기는? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ① 6m
- ② 8m
- ③ 10m
- ④ 12m
- ⑤ 16m
(정답률: 알수없음)
문제 해설
물체의 가속도는 그래프에서 기울기로 나타낼 수 있다. 그래프에서 0초에서 2초까지의 기울기는 2m/s²이다. 따라서 물체의 가속도는 2m/s²이다. 이 가속도로 2초간 운동한 거리는 다음과 같다.
$$
begin{aligned}
s &= vt + frac{1}{2}at^2 \
&= 4 text{m/s} times 2 text{s} + frac{1}{2} times 2 text{m/s}^2 times (2 text{s})^2 \
&= 8 text{m} + 4 text{m} \
&= 12 text{m}
end{aligned}
$$
따라서 0초에서 2초까지 물체의 변위 크기는 12m이다. 정답은 "10m"이 아니라고 생각한다.
$$
begin{aligned}
s &= vt + frac{1}{2}at^2 \
&= 4 text{m/s} times 2 text{s} + frac{1}{2} times 2 text{m/s}^2 times (2 text{s})^2 \
&= 8 text{m} + 4 text{m} \
&= 12 text{m}
end{aligned}
$$
따라서 0초에서 2초까지 물체의 변위 크기는 12m이다. 정답은 "10m"이 아니라고 생각한다.
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