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새로운 물리학 3장 벡터와 2차원 운동 연습문제 풀이

저작시기 2008.02 |등록일 2008.02.14 한글파일한글 (hwp) | 8페이지 | 가격 2,000원

소개글

물리학교재편찬위원회역 새로운 물리학책의 3장 벡터와 2차원 운동의 연습문제 홀수번 풀이입니다. 수업시간에 충실히 듣고 다시 혼자서 정리한 내용이므로 풀이과정과 답은 틀린것이 없을 것입니다. 각 문제 마다 그림판으로 자세히 벡터를 그려 넣고 자세한 풀이 과정이 있어 정말 도움이 되실 거라 생각합니다. 새로운 물리학책으로 공부하지 않으신 분도 벡터와 2차원 운동에 관해 많은 도움이 되실 겁니다

목차

문제1>강아지가 뼈다귀를 찾아 남쪽으로 3.5m를 걸은 후 동북쪽 30도 방향으로 8.2m걸었 고, 다시 서쪽으로 15m걸었다고 한다. 도표를 이용하여 최종 변위 벡터를 구하라.

문제3>미로에서 길을 잃은 사람이 세 번을 연속해서 이동하여 시작했던 곳으로 되돌아 왔 다. 처음에는 서쪽으로 8m걸어갔고, 두 번째에는 북쪽으로 13m이동했다. 도표를 이 용하여 세 번째 변위의 크기와 방향을 구하라.

문제5>한 소녀가 신문을 배달하기 위하여 서쪽으로 3구역 북쪽으로 4구역, 동쪽으로 6구역 을 이동한다.
(a)최종변위는?
(b)이동한 거리의 전체 합은?

문제7>비행기가 공항에서 이륙하여 그림과 같은 경로를 따라 비행한다. 먼저 동쪽에서 북 쪽으로 30도 방향으로 175km에 위치한 도시 A로 비행하고 난 다음, 북쪽에서 서쪽 으로 150km에 위치한 도시 B로 비행한다. 마지막으로 서쪽으로 190km를 비행해서 도시 C에 도착한다. 처음 출발점을 기준으로 도시 C의 위치를 구하라.

문제9>고양이 톰이 마루 위 1.5m에 있는 탁자 면 위에서 제리를 쫓고 있다. 마지막 순간 제리가 몸을 피하자, 톰은 속도 5m/s로 미끄러져 탁자 가장자리에서 떨어졌다. 톰은 마루바닥 어디에 떨어지겠는가? 그리고 마루바닥에 부딪치는 순간의 속도 벡터의 성 분은 무엇인가?

문제11>차가 바다가 내려다보이는 절벽 위 경사면에 주차되어 있고, 경사면은 수평면과 아 래 방향으로 24도의 각을 이룬다. 부주의한 운전사가 기아를 중립에 놓았고, 비상 브레이크는 고장이 났다고 하자. 차는 전지상태로부터 등가속도 로 절벽 끝 까지 50m의 거리를 굴러갔다. 절벽은 해수면으로부터 30m 높이에 있다.
(a)이 차가 바다에 떨어질 때, 절벽 끝에 대한 차의 상대 위치를 구하라.
(b)차의 체공시간은 얼마인가?

문제13>배가 배의 방향에 관계없이 강물에 대하여 상대속도 10m/s로 진행한다. 강물이 1.5m/s로 흐른다면, 하류 방향으로 300m갔다가 다시 300m강물을 거슬러 올라오 는 왕복운동을 하는데 걸리는 시간은 무엇인가?

문제15>속도 60km/h로 왼쪽 차선으로 달리고 있는 차가 속도 40km/h로 오른쪽 차선으로 달리고 있는 차와 처음으로 100m떨어져 뒤에서 달린다. 속도 40km/h의 차를 앞지 르는 데 걸리는 시간은?

본문내용

문제1>강아지가 뼈다귀를 찾아 남쪽으로 3.5m를 걸은 후 동북쪽 30도 방향으로 8.2m걸었 고, 다시 서쪽으로 15m걸었다고 한다. 도표를 이용하여 최종 변위 벡터를 구하라.


문제의 지시대로 벡터를 그려보면 그림과 같이 나온다. 그리고 동쪽을 , 서쪽을 , 남쪽을 , 북쪽을 로 두고 처음부터 마지막까지 변위 벡터를 합해보면 출 발점에서 시작해 마지막 서쪽으로 15m간 지점의 벡터를 구할 수 있다. 그 점과 원 점을 이은 선, 그 선의 변위벡터를 구하는 문제이다.
-3.5 + 8.2() - 15 = -7.9 +0.6
(동북쪽 30도 방향으로 8.2m간 거리는 동쪽성분과 북쪽성분을 같이 가지고 있 기 때문에 두 성분으로 나누어 더해 주어야 한다. 동쪽성분은 삼각함수에서 빗 변 곱하기 cos각도이고 북쪽성분은 삼각함수에서 빗변곱하기 sin각도이기 때문 에 식이 위처럼 된다.)
위의 식에서 답이 -7.9 +0.6가 나왔다. 이 말은 원점에서 마지막 서쪽으로 15m간 지점과의 거리가 원점에서부터 서쪽으로 -7.9m, 이고 북쪽으로 0.6m라는 말이다.



다시 그림을 그려보면 위와 같이 된다. 그렇다면 우리가 구하려는 분홍색 빗변의 길이는 피타고라스정리로 구할 수 있다.
빗변을 R이라 두면 가 나온다.
또한 각도도 알아야 하므로 각도는 삼각함수에 의해
가 된다.
그러므로 최종 변위 벡터는 원점에서 서북쪽으로 4.34도 방향으로 7.92m가 된다.

문제3>미로에서 길을 잃은 사람이 세 번을 연속해서 이동하여 시작했던 곳으로 되돌아 왔 다. 처음에는 서쪽으로 8m걸어갔고, 두 번째에는 북쪽으로 13m이동했다. 도표를 이 용하여 세 번째 변위의 크기와 방향을 구하라.
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