2019년03월03일 88번

[기계제작법 및 기계동력학]
축구공을 지면으로부터 1 m의 높이에서 자유낙하 시켰더니 0.8 m 높이까지 다시 튀어 올랐다. 이 공의 반발계수는 얼마인가?

① 0.89
② 0.83
③ 0.80
④ 0.77

(정답률: 26%)

문제 해설

공이 지면으로부터 떨어지면 운동에너지는 중력에 의해 포텐셜 에너지로 변환된다. 이 때, 운동에너지와 포텐셜 에너지의 합은 일정하므로, 공이 다시 튀어오르는 높이는 처음 떨어졌을 때의 높이와 같다. 따라서, 이 문제에서는 공이 다시 튀어오르는 높이가 처음 떨어졌을 때의 높이보다 0.8m 낮으므로, 공의 운동에너지는 처음 떨어졌을 때의 운동에너지보다 0.8m 높이에서의 포텐셜 에너지가 된다.

반발계수는 다음과 같이 정의된다.

반발계수 = 튕기는 공의 높이 / 떨어진 공의 높이

따라서, 이 문제에서 반발계수는 0.8m / 1m = 0.8 이다.

하지만, 이 문제에서는 공이 바닥에 닿았을 때 일부 에너지가 마찰력 등으로 인해 손실되었을 가능성이 있으므로, 실제 반발계수는 이보다 작을 것이다. 따라서, 보기에서는 0.89가 가장 적절한 답이다.

이전 문제 다음 문제