2010학년도 9모 과학탐구 물리Ⅰ

문항별 이의신청 과학탐구 물리Ⅰ

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  평가원 답변

  본 문항은 운동에너지의 변화량과 마찰력이 한 일을 비교하는 내용을 묻고 있습니다. 물체 A와 B의 운동에너지의 변화량은 이 두 물체에 작용하는 힘이 한 일과 같으며, 이들 물체에 작용하는 힘은 마찰력만 고려하면 됩니다. 마찰력은 A와 수평면 S, 그리고 A와 B 사이에 작용합니다.

  A가 등가속도 운동을 하면서 간 거리를 s A, B가 등가속도 운동을 하면서 간 거리를 s B라고 하면, 가속도의 크기는 A가 B보다 크므로 같은 시간동안 B보다 A의 속도가 더 많이 감소합니다. 그러므로 B의 이동거리가 A의 이동거리보다 큽니다. 즉, s B>s A입니다.

  이 문항에서 마찰력이 물체 A 또는 B에 한 일은 모두 3개가 있습니다. 1. S가 A에 작용하는 마찰력이 A에 한 일 W12. B가 A에 작용하는 마찰력이 A에 한 일 W23. A가 B에 작용하는 마찰력이 B에 한 일 W3

  여기서 주의할 것은 W2와 W3을 구할 때, A가 B에 작용하는 마찰력과 B가 A에 작용하는 마찰력은 작용 반작용 관계로 그 크기는 같으나 힘이 작용하는 동안 A가 이동한 거리와 B가 이동한 거리가 같지 않다는 것입니다. 앞서 언급하였듯이 s B>s A이며, W2 +W3 ≠ 0 입니다.

  그러므로 3개의 일을 모두 더한 A와 B의 전체 운동에너지 변화량( W1+ W2+ W3)은 A와 S 사이의 마찰력이 A에 한 일( W1)과 같지 않습니다.

  따라서 보기 ㄷ은 틀린 진술이며, 이 문항의 정답은 이상이 없습니다. - 22 -