새로운 물리학(물리학교재편찬위원회역) 2장 연습문제 설명과 풀이

소개

물리I "새로운 물리학"책의 2장 연습문제 짝수번 풀이입니다.
그냥 식과 답이 아닌 자세한 풀이과정에 대한 설명과 부수적인 설명이 같이 되어 있어
꼭 새로운 물리학책으로 수업하는 분들말고도 다른 물리1을 배우는 학생들에게
큰 도움이 될 것입니다.
또한 한글 2007로 작성했으며 분수와 단위등은 수식으로 깔끔하게 처리했으므로
참고하는데 편하게 작성하였습니다

목차

문제2>두배가 동시에 출발해서 폭이 60km인 호수를 왕복하여 경주하고 있다. 배 A는 60km/h로 건너가서 60km/h로 되돌아 왔다. 배 B는 30km/h로 건너 갔는데 승무원 들이 자기 배가 너무 뒤쳐진 것을 알고 나서는 90km/h로 되돌아 왔다. 배를 돌리는 데 걸린 시간은 무시하자. 그리고 위와 같이 왕복해서 빨리 되돌아오는 배가 승리한 것으로 한다.
(a)어느 배가 어느 정도의 거리 차이로 승리를 하였는가?
(b)승리한 배의 평균 속도는 얼마인가?

문제4>두 대의 자동차가 직선 고속도로에서 같은 방향으로 달리고 있다. 한 자동차의 속력 은 55mile/h이고 다른 자동차의 속력은 70mile/h이다.
(a)두 차가 동시에 출발하였다면 빨리 달리는 자동차는 다른 차보다 10마일 떨어진 목적지에 얼마나 더 빨리 도착하겠는가?
(b)15분 동안에는 빠른 자동차가 느린 차보다 얼마나 더 멀리 가겠는가?

문제6>자동차 경주에서 마지막 예선 출전권을 얻기 위해서는 경주차는 1600m길이의 트랙 을 평균속력 250km/h로 완주해야만 한다. 어떤 차가 트랙의 처음 반을 평균속력 230km/h로 달렸다면, 예선 출전권을 얻기 위해서 나머지 반을 최소한 어느 정도의 평균속력으로 달려야만 하는가?

문제8>그림과 같이 테니스 선수가 직선 경로를 따라 운동한다. (a)0.5초 (b)2초 (c)3초 (d)4.5초 에서의 순간 속도를 구하라.

문제10>어떤 자동차가 +0.6 로 가속할 수 있다. 이 자동차가 55mi/h에서 60mi/h의 속력으로 가속하는데 시간이 얼마나 걸리겠는가?

문제12>경주용 차가 40m/s의 속력에 도달하였다. 이 순간에 낙하산과 브레이크를 사용해 서 일정하게 감속하여 5초 후에 멈추었다.
(a)이 자동차의 가속도를 계산하여라.
(b)감속하고 나서 이 자동차는 얼마나 움직였는가?

문제14>전자가 초기 속력 로 직선 운동을 하고 있다. 그리고 으로 가속을 하게 된다.
(a)속력이 가 되려면 시간이 얼마나 걸리겠는가?
(b)이 시간동안 전자가 이동한 거리는 얼마인가?

문제16>어떤 물체가 다음과 같이 직선 경로를 이동하였다.
A.정지 상태에서 15초간 2.77 의 등가속도로 출발
B.다음 2.05분 동안 등속도 운동
C.4.39초 동안 -9.47으로 등감가속도 운동
(a)전체 운동에서 이동한 총 거리는 얼마인가?
(b)구간 A, B, C와 전체 운동에서의 평균 속력은 각각 얼마인가?

문제18>400m길이의 기차가 82.4km/h의 속력으로 직선 철로 위를 움직이고 있다. 기관사 가 건널목에서 브레이크를 밟아서 마지막 객차가 16.4km/h의 속력으로 건널목을 통 과하였다. 일정하게 가속하였다고 가정하면, 기차가 얼마나 오랫동안 건널목을 막고 있었는가? 건널목의 폭은 무시한다.

문제20>1.5m/s의 속력으로 하강하는 헬리콥터에서 작은 우편가방을 던졌다. 2초 후
(a)우편가방의 속력은 얼마인가?
(b)이 경우에 가방은 헬리콥터로부터 얼마나 떨어져 있는가?
(c)헬리콥터가 1.5m/s로 상승한다면 (a)와 (b)의 답은 어떻게 달라지겠는가?

문제22>카메라를 들고 낙하산을 사용하여 10m/s의 속력으로 하강하다가, 높이 50m에서 카메라를 떨어뜨렸다.
(a)카메라가 지면에 닿을 때까지 시간이 얼마나 걸리겠는가?
(b)지면에 닿기 직전 카메라의 속도는 얼마인가?

본문내용

문제2>두배가 동시에 출발해서 폭이 60km인 호수를 왕복하여 경주하고 있다. 배 A는 60km/h로 건너가서 60km/h로 되돌아 왔다. 배 B는 30km/h로 건너 갔는데 승무원들이 자기 배가 너무 뒤쳐진 것을 알고 나서는 90km/h로 되돌아 왔다. 배를 돌리는데 걸린 시간은 무시하자. 그리고 위와 같이 왕복해서 빨리 되돌아오는 배가 승리한 것으로 한다.

(a)어느 배가 어느 정도의 거리 차이로 승리를 하였는가?
A배가 60km인 호수를 왕복하는데 걸린 시간은 에서 이므로
=2h, 즉 2시간이다.
B배가 60km인 호수의 반대편까지 가는 데 걸린 시간은 마찬가지로
=2h, 즉 2시간이다
A는 2시간 후에 왕복 도착했고 B는 2시간 후에 겨우 반대편에 도착했다. 그러므로 A배가 60km차이로 승리했다.

(b)승리한 배의 평균 속도는 얼마인가?
평균속도 인데 출발 지점과 도착 지점이 같기 때문에 는 0이다. 그래서 평균속도도 0이다.

(중간에 보이지 않는 수식부분은 한글 2007에서 수식으로 정리되어 있기 때문입니다^^)

참고자료

· 대학물리학