2015년06월04일 5번
[과목 구분 없음] 그림은 수평면에서 x축과 나란히 놓인 용수철에 연결된 물체 A, B가 각각 평형 위치에서 x방향으로 길이 2L만큼 당겨진 모습과 L 만큼 압축된 모습을 나타낸 것이다. A, B를 동시에 가만히 놓았더니 A, B는 각각 단진동하였다. A의 진동 주기는 0.4π초이고, B의 질량은 1kg이며, B에 연결된 용수철의 용수철 상수는 100N/m이다.
단진동을 시작하여 A가 1 회 진동하는 동안, A와 B 각각의 평형 위치로부터 변위 x 가 동시에 서로 같게 되는 횟수는? (단, A, B의 크기는 무시한다.) [3점]
단진동을 시작하여 A가 1 회 진동하는 동안, A와 B 각각의 평형 위치로부터 변위 x 가 동시에 서로 같게 되는 횟수는? (단, A, B의 크기는 무시한다.) [3점]
- ① 1회
- ② 2회
- ③ 3회
- ④ 4회
- ⑤ 5회
(정답률: 알수없음)
문제 해설
용수철의 상수가 큰 B는 A보다 진동 주기가 작을 것이다. 따라서 A가 1회 진동하는 동안 B는 여러 번 진동할 것이다. A와 B의 평형 위치로부터의 변위가 같아지는 것은 A와 B의 상대적인 위치가 바뀌는 순간이다. 이 순간은 B가 한 번 왕복하는 동안 일어난다. 따라서 A가 1회 진동하는 동안 A와 B의 평형 위치로부터의 변위가 같아지는 횟수는 B가 2회 진동하는 횟수와 같다. 따라서 정답은 "2회"이다.
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