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Title [Chloe Kim] Dynamics 질문
Chloe 선생님의 The High-end AP Physics C-Mechanics 문제풀이 MCQ Part.1 (Unit Test)_21강 7
Author fla*** Date Posted 2024-12-12 오전 3:58:14

선생님 안녕하세요

문제를 풀다가 이해되지 않는 부분이 있어서 여쭤봅니다.


미리 감사합니다! 


Attachment SmartSelect_20241211_235428_SamsungNotes.jpg
2024-12-12 오전 11:08:54

안녕하세요!

 

노트 필기 정성스럽게 하셨네요 :) 

 

우선 vector 두 개를 더할 때 두 가지 방법이 있다고 개념시간에 말씀드린 적이 있습니다.

예를 들어 왼쪽으로 10N, 오른쪽으로 6N의 힘이 가해지고 있는 물체가 있다고 가정해볼게요.

 

(1) Magnitude 계산법

이 방법은 "magnitude"에 초점을 둡니다. 두 힘이 반대방향이라서 뺄건데 큰 힘에서 작은 힘을 뺄거에요. 

10N - 6N = 4N 에 의해 net force의 크기는 4N이고, 방향은 왼쪽 힘이 더 커서 net force 방향도 왼쪽이겠죠?

 

(2) Vector 계산법

이 방법은 처음부터 방향을 고려하여 왼쪽을 (-) 오른쪽은 (+)로 계산하는 방법입니다.

즉, 10N + 6N = 4N 이 됩니다. 답에서 plus/minus sign으로 net force의 방향을 파악할 수 있고, 뒤에 4N의 magnitude가 됩니다!

 

Kinematics에서는 (2)번 방법을 활용했습니다. 제 경험상 Force 단원에서는 (2)번 방법을 사용하면 학생들이 헷갈려하더라구요ㅠㅠ

그래서 Force 단원에서는 magnitude에 초점을 둔 (1)번 방법을 사용하고 있습니다!

 

그럼 다시 문제 한 번 볼게요!

 

4초~8초 사이에서는 velocity-time graph의 기울기기(acceleration)가 negative이기 때문에 a < 0이 됩니다.

acceleration이 아래를 가리키려면 downward force인 gravity가 upward force인 normal force보다 크겠죠? 

따라서 큰 힘에서 작은 힘을 빼서 mg-Fn=ma라고 표현할 수 있습니다.

큰 힘에서 작은 힘을 뺐기 떄문에 left hand side (mg-Fn)은 positive value입니다!!!

따라서 a에 대입하실 때에는 acceleartion의 magnitude를 대입하셔야합니다.

t=5일 떄 기울기가 −1이기 떄문에 a=−1이란 뜻이죠? 여기서 마이너스 부호는 "방향"이고 뒤에 1이 magnitude입니다.

즉, mg-Fn=ma에 대입하실 떄에는 마이너스를 뗀 a=1m/s^2를 대입하셔야 합니다! (a=−1을 대입하면 left hand side는 positive, right hand side는 negative라는 모순이 생기겠죠?)

 

도움 되셨기를 바랍니다 :)

-클로이쌤-

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