2015학년도 수능 과학탐구 물리Ⅰ

2015학년도 수능 물리학Ⅰ 해설

2026-10-15 수정 · 이 회차 전체 해설 보기

2점짜리 빗면 운동 18번이 73.7%

물리Ⅰ은 표준점수 최고점 72점, 1등급 구분 68점이었습니다.

나무 막대 네 개의 돌림힘 20번

가장 많이 틀린 18번(2점, 73.7%)은 빗면을 따라 운동하는 물체 문항, 20번(72.8%)은 평형을 유지하는 직육면체 나무 막대 네 개의 돌림힘 문항이었습니다.

18번과 20번 풀이

18번은 빗면 위쪽으로 v₀의 속력으로 p를 지나는 A와, 같은 순간 q에서 가만히 놓은 B가 시간 T 뒤에 만나는 상황입니다. 두 물체의 가속도가 같으므로 B에서 본 A는 처음 속도 v₀ 그대로 등속으로 다가옵니다. 그래서 p와 q 사이 거리는 v₀T이고(ㄱ 맞음), 만나는 순간 B의 속력이 3v₀이면 가속도 크기는 3v₀/T입니다. A는 v₀ ÷ (3v₀/T) = T/3 만에 최고점에 이르는데, 이때 두 물체 사이 거리는 상대 속도로 계산해 v₀T − v₀·T/3 = 2v₀T/3이므로 ㄴ의 v₀T/4는 틀립니다. 만나는 순간 A의 속도는 v₀ − 3v₀ = −2v₀, 곧 속력 2v₀로 내려오고 있어 ㄷ도 틀리고, 답은 ①(ㄱ)입니다.

20번은 길이 3d인 C 위에 A(2m)와 B(4m)를 올리고, D가 C의 가운데 d 구간을 받치는 구조입니다. A를 B 쪽으로 옮길수록 오른쪽으로 넘어가려는 경향이 커지므로, D의 오른쪽 모서리(왼쪽 끝에서 2d)를 회전축으로 잡습니다. B의 무게중심은 2.5d라 4m·0.5d = 2md만큼 오른쪽으로 돌리고, C(무게중심 1.5d)는 m·0.5d, x만큼 옮긴 A(무게중심 x + d/2)는 2m(1.5d − x)만큼 반대로 돌립니다. 0.5d + 2(1.5d − x) = 2d에서 x = 3d/4가 최댓값이고, 답은 ④입니다.