안녕하세요! 

우선 첫번째 문제에서는 "magnitude of average force"를 묻고 있죠? 방향은 신경 쓰지 않으셔도 됩니다! 

Projectile Motion (Kinematics) 문제 풀 때에는 horizontal, vertical component로 나눠서 생각을 했어서 아마 헷갈리시는 것 같아 보이는데요.

Horizontal velocity: v*cosθ , Vertical velocity: v*sinθ 이렇게 분리를 할 수 있지만, velocity vector의 크기는 v입니다!

여기서 Force도 물론 방향이 있지만, Force vector 전체의 크기를 구하실 때에는 horizontal/vertical component 나누지 않고 계산하셔야 합니다. 

만약 "horizontal force"라고 했다면 학생분 말대로 cosθ을 곱하셔야 합니다!

두번째 질문에 대한 답은 system에 따라 다르답니다!

General 한 식은 Wext=ΔE (work done by external force = change in mechanical energy of the system)입니다. 

어떤 system이냐에 따라서 상황에 맞게 식을 변형해주시면 되는데요. 

아래 예시 보겠습니다!

(1) Block System 

Spring force랑 gravitational force 둘 다 external force입니다. 

따라서, Wext=ΔE에서 Left hand side는 Wext=Ws+Wg가 됩니다! 

Particle은 kinetic energy를 가지기 때문에 Right hand side ΔE=ΔK가 됩니다.

따라서,Wext=ΔE -->Ws+Wg=ΔK 이 됩니다 :)

(4) Block-Spring-Earth System 

Spring force랑 gravitational force가 이제는 interaction within the system이기 때문에 둘 다 internal force가 됩니다.

따라서, 이번 케이스에서는 work done by external force (Wext)는 0이 됩니다! (External force가 없기 때문이죠!)

그리고 이 system은 아래의 세 가지 에너지를 포함하게 됩니다. 

① Object's Kinetic Energy (K)    

② Spring Potential Energy (Us, which comes from the interaction between the spring and the object)

③ Gravitational Potential Energy (Ug, which comes from the interaction between the object and the Earth)

따라서, ΔE=ΔK+ΔUs+ΔUg가 됩니다.

다시 정리하면, Wext=ΔE -> 0=ΔK+ΔUs+ΔUg이렇게 식을 변형할 수 있습니다!

이 정도 설명하면 (2),(3) 번 케이스는 그림 보고 이해하실 수 있겠죠? :)

개념강의에 상세하게 설명되어 있는 부분이니 복습해보시기 바랍니다!

도움 됐기를 바랍니다😊

-클로이쌤-