일반물리 문제 풀이 노트 필기 001 : 등가속도 운동 응용, 임피던스, 줄 파동, 카르노 기관 성질 등

1번

두 물체의 가속도와 운동 시간이 같으면 속도의 변화량이 같다는 사실을 인지하고 등가속도 문제에 접근해야 합니다.

(이러한 성질은 동시에 운동하는 빗면 또는 2차원 운동에서 모두 적용이 가능하므로 활용도가 높습니다.)

또한 등가속도 운동에서 평균 속력은 이동 거리에 비례한다는 성질을 이용하면 많은 식을 사용하지 않고 등가속도 문제를 풀이할 수 있습니다.

 

7번

탄성 충돌 문제를 풀 때 에너지 보존 식이 너무 복잡하다면, 상대 속도가 일정하다는 성질을 이용해서 풀이할 수도 있습니다. (다만 부호가 헷갈릴 수 있음)

문제에서 물체의 질량이나 속도를 알려주지 않고 운동량만 준다면, 그대로 p^2/2m 식에 대입해서 풀이하면 됩니다.

총 운동량과 두 물체의 이동 각도를 알면 이를 쪼개서 바로 계산에 적용할 수 있습니다.

 

11번

+V, -V로 대전된 두 판 사이의 자기장은 E = 2V/L이며, 이 때 +, - 부호에 낚여서 V로 쓰지 않도록 주의합니다.

 

13번

임피던스 계산 문제에서 X_L이나 X_C 중 한 쪽이 3배로 증가했다면 다른 한 쪽은 1/3배로 증가한다는 사실을 인지하고 문제에 접근해야 합니다.

그리고 두 회로에서 진동수 비와 전압 비를 줬다면 당연히 전류 비를 구할 수 있습니다.

 

16번

줄과 소리의 v는 무관한 수치입니다.

즉, 줄의 진동수와 파장만 서로 영향을 줄 수 있을 뿐 줄의 파동 속력이 빨라진다고 하여 소리의 속력이 증가하지는 않습니다.

 

17번

카르노 기관에서 단열 과정에서의 일은 일정합니다.

대신 등온 팽창/압축 과정에서 일의 양의 차이가 발생하고, 이것이 곧 열효율에 영향을 줍니다.

 

19번

등가속도 원운동을 하는 진자 운동에서 주기, 질량, 실의 길이가 동일하다면 당연히 각속도가 동일할 것이고, 따라서 구심력이 동일하게 됩니다.

이를 이용하여 각 방향의 힘 성분을 표시하여 구심력을 비교해주면 qE = qvB임을 알 수 있고 따라서 v = E/B가 됩니다.

 

20번

질량이 다른 두 붙어있는 물체에 힘이 가해지면 두 물체는 동일한 속력으로 이동하기 때문에 에너지는 질량 비만큼 분산되어 들어갑니다.

이를 이용하여 에너지와 속력 사이의 관계식을 구할 수 있습니다.