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2023.04.03 - [분류 전체보기] - 수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 13번, 이상기체, 열역학 4대 과정
수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 13번, 이상기체, 열역학 4대 과정
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이번글은
2023학년도 수능
(2022년도에 치러짐)
물리학1 - 14번 문제 풀이입니다
문제는 다음과 같습니다
글의 순서는
1. 상대속도
2. 평균속도
3. 문제풀이
입니다.
1. 상대속도
1) 물리학의 상대속도
운동하는 두 물체의 속도 차이를
상대속도라고 합니다
이 식의 의미는
1이 관찰한 2의 속도입니다
속도의 개념은 방향성이 있어서
1이 2를 보는 속도와 2가 1을 보는속도는
부호가 반대입니다
상대속도의 개념을 제대로 적용하려면
좌표계를 제대로 잡고
속도의 방향성을 고려하면 됩니다
이 개념은 실제 물리학1에서 필요가 없어서
이 글에서는 깊게 다루지 않습니다
1) 물리학1 수준에서의 상대속도
물리학1에서 필요한 상대속도 개념은
두 물체 사이의 거리의 변화 입니다
너무 당연한 이야기입니다
이 글에서 상대속력을 u로 쓰겠습니다
(1) 서로 가까워지는 물체
이 경우
두 물체사이의 거리는
두 물체의 속력을 합만큼으로
빠르게 줄어듭니다
(2) 서로 멀어지는 물체
이 경우
두 물체사이의 거리는
두 물체의 속력을 합만큼으로
빠르게 멀어집니다
(3) 같은 방향으로 이동하는 물체 1
이 경우
뒤에 가는 물체의 속력이 빠르기에
두 물체의 사이의 거리는
상대속력만큼
천천히 줄어들게 됩니다
(4) 같은 방향으로 이동하는 물체 2
이 경우
앞에 가는 물체의 속력이 빠르기에
두 물체 사이의 거리는
상대속력만큼
천천히 늘어나게 됩니다
(5) 가속도가 있는 경우
상대속력 문제에서
가속도가 있는 경우가 많습니다
빗면이나 낙하하는 경우입니다
이때는 너무 고민하지 않고
가속도가 같은지만 보시면됩니다
같은 방향으로 같은 크기의 가속을 하면
두 물체는
가속에 의한 거리 차이는 없습니다
즉
상대속력만 고려하면 됩니다
2. 평균 속도
평균 속도는
물체의 이동에서
전체의 변위를
전체 이동시간으로 나눈 값입니다
보통 다루는 문제에서
한방향으로만 이동하기에
평균속도=평균속력
으로 봅니다
또한 등가속도의 경우가 많습니다
등가속도 운동에서 평균속도는
보통 이경우
처음과 나중의 중간속도 입니다
평균속도에 이동시간을 곱하면
등가속도 운동의 이동거리를
구할 수 있습니다
물리학 1, 2와 대학물리학 수준에서
이외로 굉장히 문제풀이에 많은 도움이 됩니다
2. 문제풀이
A와 B의 상대속력은v입니다
B가 출발하는 시간을 t라고 하고
가속도를 a라고 가정하면
입니다
이 때 A, B사이의 거리는
A의 평균속력의 이동거리이므로
입니다
우리는 이동거리가vt/2 이고
상대속력이 v이므로
t/2초 뒤에 두 물체가
만날 것을 예상 가능합니다
그렇다면 그때의 두물체의 속력은
A-> v+v/2
B->2v+v/2
이므로
2.5/1.5=5/3 이므로
정답은 4입니다
이번글에서는
2023학년도 수능
(2022년도에 치러짐)
물리학1 - 14번 문제 풀이와
평균속도, 상대속도에 대하여
이야기하였습니다
다음 글은 15번 풀이입니다
2023.04.15 - [분류 전체보기] - 수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 15번
수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 15번
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