직선 운동 소재
운동은 우리가 일상생활에서 끊임없이 관찰하는 현상입니다. 운동을 연구하는 물리학 분야를 역학이라고 합니다. 운동의 원인을 고려하지 않고 물체가 어떻게 움직이는지만을 다루는 역학의 분야를 운동학 이라고 합니다 . 반대로 운동의 원인을 다루고 물체가 왜 그렇게 움직이는지 설명하는 역학의 분야를 동역학이라고 합니다. 이 단원에서는 움직이는 모든 물체를 마치 입자나 점처럼 간주합니다. 움직이는 물체를 점으로 간주하는 것은 분석을 단순화하기 위한 것입니다. 만약 점이 직선으로 움직인다면, 그 궤적은 직선이 될 것입니다.
물체가 직선 경로를 따라 움직일 때, 그 물체는 직선 운동을 한다고 합니다 . 만약 물체의 경로가 곡선이라면, 그 물체는 직선 운동을 하지 않는 것입니다. 입자로 간주되는 물체의 운동은 1차원적입니다. 1차원 운동은 수평 방향(x축에 평행) 또는 수직 방향(y축에 평행)으로 일어날 수 있습니다.
문제 예시
1. 2017년 전국 시험 문제
사진을 보세요!
일정 시간 간격 동안 물체가 이동한 최대 거리…
A. 0초 ~ 10초
B. 10초에서 20초
C. 20초~30초
D. 30초~50초
E. 50초~70초
논의
거리 공식:
s = vt
거리 = 음영 처리된 영역.
가장 먼 거리가 가장 넓은 면적을 나타냅니다.
A. ½ (10-0)(20-0) = ½ (10)(20) = (5)(20) = 100
B. (20-10)(10-0) + (½)(20-10)(20-10) = (10)(10) + ½ (10)(10) = 100 + (5)(10) = 100 + 50 = 150
C. (30-20)(10-0) = (10)(10) = 100
D. (50-30)(10-0) = (20)(10) = 200
E (70-50)(10-0) + ½ (70-50)(30-10) = (20)(10) + ½ (20)(20) = 200 + (10)(20) = 200 + 200 = 400
정답은 E입니다.
2. 2017년 전국 시험 문제
위쪽으로 움직이는 입자는 y = 8t – t²라는 방정식을 따릅니다 . 여기서 y와 t는 각각 미터와 초 단위입니다. t = 2초일 때 물체의 속도는 얼마입니까?
A. 2ms -1
B. 4ms -1
C. 8 ms -1
D. 12ms -1
예: 16ms -1
논의
y = 8t – t 2
v = 8 – 2t
t = 2초일 때 물체의 속도:
v = 8 – 2t = 8 – 2(2) = 8 – 4 = 4 m/s.
정답은 B입니다.
3. 2017년 UN SMA/MA 시험 문제
다음 세 물체의 속도 데이터 표를 살펴보세요!
표를 바탕으로 판단했을 때, 가장 큰 가속도를 가진 물체는...
A. t1 – t2 에 대한 객체 A
B. t2 ~t3 에 대한 객체 A
C. t1 ~t2 에 대한 객체 B
D. t1 – t2 에 대한 객체 C
E. t 2 – t 3 에 대한 객체 C
논의
물체 A: 물체의 속도는 2초마다 4m/s씩 증가하거나 1초마다 2m/s씩 증가합니다. 즉, 2m/s² 입니다.
물체 B: 물체의 속도는 2초마다 5m/s씩 증가하거나 1초마다 2,5m/s씩 증가합니다. 즉, 2,5m/s² 입니다.
물체 C: 물체의 속도는 2초마다 2m/s씩 감소하거나 1초마다 1m/s씩 감소합니다. 즉, -1m/s² 입니다.
정답은 C입니다.
