Re:일과 에너지 관련 단원 오개념 문항을 한 번 만들어 보았습니다.

: 문항1) 과학에서의 일과 일상생활에서의 일의 근본적인 차이에 대해 설명하시오. : 과학에서는 W=F'^s' (w=scalar, F'& s'= vector, ^= dot product) 일상생활에 대해서는 잘 모르겠슴. : 문항2) 물체에 해 준 일이 0이 아니기 위한 조건을 쓰시오. : F'^s'=F*s*con(@)...(@는 F와 s 사이의 각) : 문항3) 일의 단위를 아는 대로 기술하시오. : Joule, calorie, eV(electron volt) : [4∼5] 수평면에 있는 질량 m인 물체에 F라는 힘을 가하여 동쪽 방향으로 s만큼 이동시킬 때 물음에 답하시오. : : 문항4) 물체에 해 준 일의 양이 최대값을 갖기 위한 조건을 쓰시오. : 2) 참조 : 문항5) 물체에 작용한 힘의 방향과 물체의 이동방향이 이루는 각도가 0°에서 90°로 변함에 따라서 물체에 해 준 일의 양은 어떤 변화가 생길까? : 2) 참조 : 문항6) 수평면에 있는 질량 m인 물체를 동쪽 방향으로 s만큼 이동시켰다. 이 때 물체에 작용한 힘의 크기는 F로서 같으나 작용한 힘의 방향이 (가) 동쪽 방향일 때, (나) 서쪽 방향일 때 (가)와 (나)의 경우 물체에 해 준 일의 양을 비교해서 설명해 보자. : 위 4), 5) 참조 : 문항7) 수평면에 있는 질량 m인 물체를 F라는 힘으로 s만큼 일정한 속력으로 이동시킬 때는 물체에 작용한 힘 F의 크기는 수평면과 물체 사이에 작용하는 마찰력의 크기와 같다. 따라서 물체의 질량, 물체의 이동거리가 같을 경우는 물체와 접촉면 사이에 작용하는 마찰력의 크기에 따라 한 일의 양의 크기는 다르게 나타날 것이다. 그렇다면 마찰력의 크기에 영향을 주는 요인은 무엇인가? : : (정답) 접촉면의 성질(단, 접촉면의 넓이와는 아무런 관계가 없다), 물체의 무게가 클수록 마찰력의 크기는 커진다. 따라서 동일한 물체를 움직이기 위해서 더 큰 힘이 필요하게 된다. : 마찰력의 크기에 상관없이 한 일의 양은 같습니다. 왜냐하면 일은 한다는 것은 힘을 가하는 계의 입장이기 때문에 ... 문제에 약간의 이상이 있군요 :: 일정 속도로 움직이게 함에 있어서 마찰력은 일에 영향을 미친다"라고 해야 정확한 표현이 될 것 같습니다. : 문항8) 물체를 들어올릴 때는 최소한 중력과 같은 크기의 힘을 가해야만 들어올릴 수 있다. 물체에 작용하는 중력의 크기(무게)와 같은 힘을 가하면 물체는 일정한 속력으로 들어올려지게 될 것이고 결과 물체에 해 준 일의 양은 "무게×높이"로 계산하면 된다. : 이 문제는 이상화한 조건에서만 가능. 공기의 저항을 생각하면 실제의 일은 무게*높이로서는 불가능, 그리고 단순하게 무게*높이가 아니라, 적분을 해야하지만, 근사치 계산으로써 이러한 표현은 가능함 (무게란 단순히 지구와 물체와의 만유인력 크기) : 문항9) 수평면에 있는 물체를 끌어당길 때는 물체와 수평면 사이에 작용하는 마찰력이 반대방향으로 작용하고 있다. 따라서 작용한 힘이 마찰력의 크기와 같다면 물체는 일정한 속력으로 이동하게 될 것이다. 따라서 수평면에 있는 물체를 s만큼 끌어당길 때 물체에 해 준 일의 양을 계산하는 문제는 : - 만약 물체에 작용한 힘의 크기가 주어져 있다면 "힘의 크기×이동거리" : - 만약 마찰력의 크기가 주어져 있다면 "마찰력×이동거리" : 로 계산하면 되는 것이다. : : : : 문항10) 물체에 해 준 일의 양이 0인 경우 : ① 물체에 작용한 힘의 크기가 0인 경우, 또는 물체에 작용한 힘의 합력의 크기가 0인 경우 ② 물체가 전혀 움직이지 않을 경우, 다시말해서 이동거리가 0일 경우 : ③ 물체에 작용한 힘의 방향과 물체가 이동한 방향이 이루는 각도가 90°인 경우 : ④ 정신적인 활동(공부를 한다든지, 음악감상을 하거나, 계획을 세운다든지 등등) : : 문항11) 일의 원리 : 도구를 사용하면 힘에는 이득이 있으나 일에는 이득이 없다. : 다시말해서 일의 원리에 해당이 되기 위해서는 반드시 도구를 사용하지 않을 때보다 힘의 크기에는 이득이 있지만 한 일의 양에는 이득이 없는 경우만 해당된다. : 우리가 도구를 사용하는 이유는 과연 무엇인가? : 그것은 바로 적은 힘을 들여서 어떤 무거운 것들을 옮기거나 부수거나 하는 것들을 하기 위해서이다. : ⇒ 움직도르래, 지레, 축바퀴, 빗면 : (주의) 고정도르래는 힘의 크기나 이동거리는 아무런 변화가 없이 단지 힘의 방향만을 바꾸어주어 일하기에 편리하게 해 준다는 장점만 있으므로 일의 원리에 해당되지 않음에 주의하자. : : ---> 완성이 되는데로 계속해서 업그레이드 하겠습니다.. : 문제에 대한 자신의 의견을 보내주시면 과학오개념 연구를 하는데 많은 도움이 될 것 같습니다.. :