2017학년도 6모 과학탐구 물리Ⅰ

2017학년도 6월 모의평가 물리학Ⅰ 해설

2026-10-15 수정 · 이 회차 전체 해설 보기

최고점 70점, 50% 초과는 2문항

물리Ⅰ은 표준점수 최고점이 70점으로 과학탐구에서 가장 낮았고(1등급 구분 67점), 오답률 50%를 넘은 문항도 2개뿐이었습니다.

공 위에 선 피에로의 돌림힘, 20번

가장 많이 틀린 20번(3점, 61.0%)은 받침대 위 수평 막대의 공 위에 선 피에로를 다룬 돌림힘 평형 문항, 19번(50.8%)은 단면적이 변하는 수평 관을 흐르는 액체 문항이었습니다.

20번·19번 풀이의 실마리

20번은 거리 3L인 두 받침대 위의 막대에서, 피에로가 공을 타고 수평을 유지하며 움직일 수 있는 범위가 4L일 때 막대·통의 질량 m₁과 피에로·공의 질량 m₂의 비를 구하는 문항입니다. 피에로가 가장 왼쪽에 있으면 오른쪽 받침대의 힘이 0이 되어 왼쪽 받침대를 축으로 한 돌림힘 평형이, 가장 오른쪽에 있으면 왼쪽 받침대의 힘이 0이 되어 오른쪽 받침대를 축으로 한 평형이 성립합니다. 막대·통의 무게 중심 위치를 c로 두고 두 식을 세운 뒤 양 끝 위치의 차를 구하면 c가 지워지고 '3L + 3L × m₁/m₂'만 남습니다. 이것이 4L이므로 m₁ : m₂ = 1 : 3, 정답은 ③입니다. 통의 위치가 주어지지 않아 당황하기 쉽지만, 두 극단을 빼면 무게 중심 위치가 사라지는 구조였습니다.

19번은 단면적이 5S에서 3S로 줄어드는 수평 관 위에 같은 단면적 S의 유리관 A, B가 있고, A에만 질량 m인 추가 놓인 피스톤이 있는데 두 유리관의 액체 표면 높이가 같은 상황입니다. 표면 높이가 같으므로 P와 Q의 압력 차는 추가 누르는 압력 mg/S와 같습니다. 연속 방정식에서 Q의 속력은 5v/3이고, 베르누이 식 ½ρ(25/9 − 1)v² = mg/S를 풀면 v = √(9mg/8ρS), 정답은 ④입니다.