물리1 질문

물리1 질문

작성일 2024.05.23댓글 1건
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여기서 r일때의 속력이 루트3인걸 알수있을거같은데,
왜 2as=v1제곱-v2제곱 공식을 이용하면 안되는건가요?
공식을쓰면 pq의 길이가 1/2L이 되어야하는데 답지는 1/4L이라고 해서요.. 문제 풀이와 이걸쓰면 안되는 이유 부탁드립니다




profile_image 익명 작성일 -

B의 운동에너지가 q:r에서 1:3이므로 r에서의 속력은 루트3 m/s 입니다.

등가속도 운동을 하므로 3번째 공식을 사용해봅시다.

p~q : v² - 0 = 2ax

q~r : 3v² - v² = 2aL 에서 v² = aL

따라서 p~q사이의 거리 x = L/2 가 나옵니다.

답지를 잘못 보셨거나, 답지 오타인겁니다. 모든 순간에서 등가속도 운동이므로 이 공식은 당연히 쓸 수 있습니다.

(아래는 풀이)

운동 과정에서 역학적 에너지 보존을 생각하면 이러한 관계가 있습니다.

C의 감소한 Ep = A,B,C의 증가한 Ek + A의 증가한 Ep

p~q 사이의 거리를 x라 놓아봅시다. 문제에 주어진 조건에서 mgx : 0.5mv² = 4:1 입니다. v² = 0.5gx 이네요.

C의 질량을 M이라 하고 역학적에너지 보존을 써보면,

Mgx = 0.5*(2m+M)*v² + mgx

정리해보면 M = 2m 이 나옵니다.

q~r 까지 다시 한번 역학적에너지 보존을 써봅시다.

2mgL = 0.5 * 4m * (3v² - v²) + mgL (주의 : 운동에너지 변화량임을 상기)

정리해보면 v² = gL/4 입니다. 처음 x도 구해보면 x = L/2 가 맞습니다.

따라서 r을 지나는 순간 C의 운동에너지 = 0.5 * 2m * 3 * gL/4 = 3mgL/4 이 나옵니다.

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