고1과학 충격량, 운동량 문제

안녕하세요, 대한민국 대표 과외플랫폼 김과외입니다!

​

2번 문제

처음 속력이 30 m/s 였다가, 20초 뒤에 40 m/s 가 됐습니다. 이를 식으로 나타내면,

나중 속력 = 처음 속력 + a * t , 40 = 30 + a * 20

따라서 가속도 a = 1/2 m/s^2 입니다. 엔진이 20초 동안 자동차에 가한 힘 F = ma = 100 * 1/2 = 50 N 입니다.

​

3번 문제

충격량은 운동량의 변화량과 같습니다. p = mv

질량은 일정하고, 속도가 90 일 때와 60 일 때를 비교한 것이니, 1.5배가 답이 됩니다.

​

5번 문제

3번 문제와 마찬가지로 충격량의 크기는 운동량의 변화량과 같습니다.

운동량의 변화량 = m*(처음 v - 나중 v) = m*( v - ( -0.5v ) ) = 1.5 mv (부딪힌 후 반대방향 이므로 - 부호)

​

6번 문제

ㄱ. F = ma , 5 = 5 * a , 따라서 가속도 a = 1 m/s^2 입니다. 5초 후 물체의 속도는 5 m/s 입니다. 따라서 5초 일때 운동량 p = mv = 5 * 5 = 25 kg m/s 입니다.

ㄴ. 충격량의 크기(F * t)는 그래프의 넓이 입니다. 25 + 15 = 40 N s 입니다.

ㄷ. ㄱ과 마찬가지로 3 = 5 * a , a = 3/5 m/s^2 입니다. 5초 때 5 m/s 였고, 그 이후 5초 동안 3/5 m/s^2 의 가속도로 운동했으니, 10초 때 속도는 8 m/s 입니다.

​

7번 문제

ㄱ. 물체 A는 등가속도 운동을 합니다. F = ma , 가속도가 존재하기 때문에 일정한 속력의 운동이 아닙니다.

ㄴ. 물체의 운동량의 변화는 충격량과 같습니다. 이는 그래프의 넓이 입니다. A = 80 N s , B = 40 N s 입니다.

ㄷ. 충격량 = 운동량의 변화량

A : 80 = m * Va

B : 40 = 2m * Vb

정리하면, m * Va = 80, m* Vb = 20 입니다.

V의 크기를 비교하기 위해, 같은 값 m을 생략해주면

A의 속력은 B의 4배가 됩니다. (Va = 4 * Vb)

​

답변이 도움이 됐길 바라겠습니다.

감사합니다 :)