이거 ㄷ 보기 어떻게 푸나요? 그냥 10초 일
때 20이니까 계산 안 하고 그냥 20잉가요? 아니면 따로 계산 하는 방법이 있나요?? 알려주세요 ㅠㅠ 시험 얼마 안 남았는데 모르겠네요
안녕하세요.
이 문제를 해결하기 위해서는 운동량의 변화와 그래프의 특성을 이해해야 합니다. 운동량은 질량과 속도의 곱으로 계산됩니다.
ㄱ. 5초 후 이 물체의 속도의 크기는 4 m/s 이다.
그래프에서 5초 후 운동량은 20 kg·m/s입니다. 운동량은 질량과 속도의 곱이므로, 속도 v = p / m로 계산할 수 있습니다. v = 20 kg×m/s ÷ 5 kg = 4 m/s 따라서 보기 ㄱ 은 옳습니다.
ㄴ. 0~5초 동안 물체에 작용한 힘의 크기는 4N 이다.
운동량의 변화율은 힘과 같습니다. 0초에서 5초 동안 운동량이 0에서 20 kg·m/s로 증가하였습니다. 이 때, 변화율 Δp / Δt은 (20 kg×m/s - 0 kg×m/s) ÷ (5 s - 0 s) = 4 N 따라서 보기 ㄴ 은 옳습니다.
ㄷ. 0~10초 동안 물체가 받은 충격량의 크기는 20 N·s이다.
충격량은 힘과 작용한 시간의 곱입니다. 이 문제에서는 운동량의 총 변화를 충격량으로 볼 수 있습니다. 0~10초 동안 운동량의 변화는 0에서 20 kg·m/s로 시작하여 10초에도 20 kg·m/s 입니다. 즉, 총 충격량은 20 N·s 입니다. 보기 ㄷ 은 옳습니다.
따라서, 모든 보기가 올바르므로 정답은 ㄱ,ㄴ,ㄷ 입니다.안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
질문자님께서 운동량과 충격량의 관계나 정의에 대해서 헷갈려 가시는 것으로 보입니다.
운동량은 질량 x 속도를 의미하며
충격량은 힘(=질량 x 가속도)의 적분값(일정 시간 내의 총 합=힘 vs 시간 그래프에서 면적값)을 의미합니다.
ㄷ 을 풀기 위해서는 <운동량 vs 시간> 그래프를 <힘 vs 시간> 그래프로 변환 해주어야 합니다.
운동량의 시간의 따른 변화량(미분값)이 힘과 동일하므로 <힘 vs 시간> 그래프를 그리면 아래 설명과 같습니다.
0초~5초 동안 힘은 4N
5초~10초 동안 힘은 0N
따라서 그래프의 면적(충격량)을 구하면 20Ns 입니다.
답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.
감사합니다.