Re:흠...5번까지 풀어 봤어요^^;

[east]

너무 많아서 다는 못풀어 봤구요, 5번까지 풀었습니다.
저는 계산을 못해서 계산기를 이용해야 풀 수 있는 문제 밖에 없네요-_-

1. 두 팔을 제외하고 무게가 700N인 사람이 턱걸이를 하고 있다. 처음 몸을 25.0cm 들 때에 각각 의 팔이 355N의
힘을 냈다. 만약 정지 상태에서 턱걸이를 시작하였다면, 이 사람의 속력은 얼마인가?
답: 0.265m/s
g = 10m/s 라 합시다. 그럼 사람의 질량은 70Kg 이 됩니다.
각각의 팔이 355N이니까 두 팔 합치면 710N 이고, 10N 에 해당하는 힘이 속력 증가에 쓰였습니다.
0.25M 움직였으니까 움직이는 동안의 총 에너지는,
10*0.25 = 2.5
에너지 보존에 의해,
2.5 = 1/2 * 70 * v^2
이제 계산을 하면, v가.. 음.. 전 0.257m/s 가 나오네요^^;

2. 한 아이가 썰매를 타고 마찰이 없는 언덕에서 내려오고 있다. 이 아이와 썰매의 총질량이 50.0kg이고, 정지 상태에서
출발하여 바닥에 도착했을 때의 속력이 3.00m/s라면, 이 언덕의 높이는 얼마인가?
답: 0.459m
풀이 : 역학적 에너지 보존법칙 : 위치에너지 = 운동에너지
50*9.8*h = 1/2 * 50 * 3^2
방정식 풀면 h 나옵니다.

3.질량이 2.10 *(곱하기다) 10의3승kg인 자동차가 수평면과 20도 의 기울기를 갖고 길이가 5.0m의 언덕에 정지해 있다가
내려오기 시작한다. 자동차의 운동을 방해하는 평균 마찰력의 크기가 4.*10의3승N이라하고, 이자동차가 언덕 아래에 내려
왔을 때의 속력을 구하라.
답: 3.8m/s
풀이 : 흠.. 계산기 안쓰면 계산이 엄청 힘듭니다.-_-
빗면에선 중력을 빗면과 평행한 힘과 빗면에 수직한 힘으로 분해를 해서 사용합니다.
먼저 자동찰를 아랫방향으로 끄는 힘은, 2100*sin20 이고, 이 힘과 마찰력의 합력은,
2100*sin20 - 4*10^3 입니다.
이 힘이 5m 간 작용했으니 자동차에 주어진 에너지는
( 2100*sin20 - 4*10^3 )*5
이고, 에너지 보존으로 식을 세우면
( 2100*sin20 - 4*10^3 )*5 = 1/2 * 2100 * v^2
이제 계산해서 v를 내 보면 약 3.8쯤 나옵니다.

4. 달리기를 하는 동안 역학적 에너지는 몸무게 1kg당 한 걸음에 0.60J이 소비된다. 한 걸음의 폭이 1.5m 라 하고, 몸무게가
60kg인 사람이 달리기 경주에서 70W 를 냈다면, 그는 얼마나 빨리 달린 것인가?
답: 2.9m/s
풀이 : 70w를 냈다 함은 초당 70J을 쓴다는 말입니다.
1.5m 가는데 1kg당 0.6J 이니까,
60kg짜리는 1.5m 가는데, 60*0.6 = 36J 을 씁니다.
이젠 속력을, 1.5m/s 라고 치면, 초당 36J을 쓰는 셈이죠.
이 사실을 비례식으로 놓으면
1.5 : 36 = x : 70
비례식을 풀어서 x를 내면 2.9m/s 쯤 나옵니다(2.916666 나옵니다.-_-)

(범위 운동량과 충돌)
5. 1400kg 의 자동차가 충돌시 충격을 흡수하기 위하여 차의 앞부분 1.2m가 찌그러드는 "구김 지역"이 있어 충돌에 의한 충격응
흡수하도록 고안되었다. 25.0m/s의 속도로 움직이던 자동차가 1.20m 안에서 일정하게 감속되어 정지했다면 (a) 충돌은 얼마동안
지속되었는가? (b) 자동차에 가해진 평균 힘의 크기는 얼마인가? (c) 차의 가속도는 중력 가속도 g의 몇 배인가?
답: (a) 0.096s , (b) 3.56*10의5승N (c) 26.5g
풀이
(a) 일정하게 감속 되었으니가 등가속도 운동입니다. 그레프를 이용하면 쉽게 풀리겠지만 수식으로 써 보면,
1.2 = 25t - 1/2at^2
25 = at -->1식
1식을 윗식에 대입하면 t에 관한 방정식이 되어 t를 구할 수 있습니다.
(b)평균힘을 구하기 위해선 운동량 을 충격량으로 나타내면 됩니다.
운동량 = F델타t
1400*25 = F*0.096
음.. 제가 구한 결과로는 3.64*10^5 가 나오는데, 답과 약간 다르네요.
(c)a의 1식에서 t를 알고 있으니까 a를 구하면,
25 = a*0.096
a = 260.4 = x*9.8
x = 26.5
즉 26.5배 네요.

6. 질량이 2.00*10의4승kg이고, 3.00m/s 의 속도로 움직이던 기차차량 1 대가 같은 방향으로 1.20m/s의 속도로 움직이던 각각의
질량이 같은 두 대가 연결된 차량과 충돌하여 연결되었다. (a) 충돌 후의 세 대가 연결된 차량의 속도는 얼마인가? (b) 충돌에서
운동에너지는 얼마나 손실되었는가?
답: (a) 1.80m/s
(b) 2.16*10의4승J

7. 동쪽으로 10.0m/s의 속도로 움직이던 2000kg의 자동차가 북쪽으로 움직이던 3000kg의 자동차와 충돌하였다. 두 차는 서로 달라
붙어서 동쪽에서 북쪽으로 40.0도 방향으로 5.22m/s 의 속도로 함께 움직였다. 충돌전의 3000kg의 자동차의 속도를 구하라.
답: 5.59m/s

(범위 1차원 운동)
11. 두 대의 자동차가 직선 고속도로에서 같은 방향으로 달리고 있다. 한 자동차의 속력은 55mi/h이고, 다른 자동차의 속력은 70mi/h이다.
(a) 두 차가 동시에 출발하였다면, 빨리 달리는 자동차는 다른 차보다 10마일 떨어진 목적지에 얼마나 더 빨리 도착하겠는가? (b) 15분
동안에는 빠른 자동차가 느린 차보다 얼마나 더 멀리 가겠는가?
답: (a) 2.34분 (b) 64.2mi

12. 어떤 자동차가 +0.60m/s제곱 로 가속할 수 있다. 이 자동차가 55mi/h 에서 60mi/h 의 속력으로 가속하는데 시간이 얼마나 걸리겠는가?
답: 3.7초

13. 어떤 물체가 다음과 같이 직선 경로를 이동하였다.
1. 정지상태에서 15초간 2.77m/s제곱 의 등가속도로 출발
2. 다음 2.05분 동안 등속도 운동
3. 4.37초 동안 -9.47m/s제곱 으로 등감가속도 운동
(a) 전체 운동에서 이동한 총 거리는 얼마인가?
(b) 구간 1,2,3과 전체 운동에서의 평균 속력은 각각 얼마인간?
답: (a) 5.51km (b) 20.8m/s, 41.6m/s, 20.8m/s, 38.7m/s

14. 카메라를 들고 낙하산을 사용하여 10m/s의 속력으로 하강하다가, 높이 50m에서 카메라를 떨어뜨렸다. (a) 카메라가 지면에 닿을 때까지 시간이
얼마나 걸리겠는가? (b) 지면에 닿기 직전 카메라의 속도는 얼마인가?
답: (a)2.33초 (b) -32.9m/s

(범위 벡터와 2차원 운동)
15. 허리케인의 눈이 그랜드 바하마 섬을 통과한다. 태풍은 서쪽에서 북쪽으로 60.0도 방향으로 41.0km/h 의 속도를 갖고 이동한다. 세 시간 후에
허리케인의 진로가 북쪽으로 바뀌었꼬, 속도는 25.0km/h 의 속도로 느려졌다. 그랜드 바하마 섬을 통과한지 4.5 시간 후 허리케인은 섬으로부터
얼마나 멀리 떨어져 있는가?
답: 157km

16. 포사체가 초기 속도 60m/s로 수평과 30도 각도로 이루며 발사되었다. 포사체는 4.0s 후 언덕의로 떨어졌따. 공기 저항은 무시하라. (a) 궤적의
최고점에서 포사체의 속도는? (b) 포사체의 발사 지점으로부터 낙하점까지의 직선거리는?
답: (a) 52m/s, 수평 방향 (b) 210m

(범위 운동의 법칙)
17. 0.2kg 의 모형 비행기의 프로펠러에 10N의 힘이 공기에 의해 전방으로 가해진다. 이 비행기가 앞으로 2.0m/s제곱 으로 가속되면, 공기가 비행기에
가하는 저항력의 크기는 얼마인가?
답: 9.6N

18. 5.0kg 의 물통이 물 속에서 줄에 메달려 끌어올려지고 있다. 물통의 가속도가 3.0m/s제곱 일 때, 줄이 물통에 작용하는 힘을 구하라.
답: 64N

19. 배에 짐 상자를 싵는 부두 노동자가 처음 수평면에 정지해 있던 질량 20kg의 짐상자를 움직이는데 75N 이 필요하지만, 물체가 움직인후 일정한 속력을
유지하는 데는 60N 의 수평력이 요구됨을 알았다. 짐 상자와 마루사이의 정지 마찰계수와 운동 마찰계수를 구해라.
답: 정지마찰계수:0.38 운동마찰계수:0.31

20. 그림 P4.21에서처럼 두 물체가 도르래를 통해 연결되어 있따. 7.00kg 의 물체와 경사면 사이의 운동 마찰계수가 0.250일 때, 각 물체의 가속도를 구하라.
(그림은 그림 파일 참조.)
답: 3.32m/s제곱

21. 1 루에 있던 질량이 70.0kg인 야구 주자가 4.0m 의 속력으로 2 루로 슬라이딩을 시작하였다. 이 선수의 옷과 지면 사이의 마찰계수가 0.70이고, 이 주자는
2 루에 도착할 땨에 속도가 0이 되도록 슬라이딩하려 한다. (a) 얼마의 에너지가 마찰력에 의해 손실되었는가? (b) 이 선수는 얼마나 멀리서 슬라이딩을 시작
해야 하는가?
답: (a) 90J (b) 1.2m

22. 몸무게가 40N 인 아이가 길이가 2.0m인 줄에 메달린 그네에 타고 있다. 아이가 가장 낮은 지점에 있을 때를 기준으로 하여, (a) 줄이 지면과 수평을 이룰때,
(b) 줄이 수직선과 30도 의 각도를 이룰때, 그리고 (c) 가장 낮은 지점에 있을 때의 중력 위치 에너지를 구하라.
답: (a)80J (b)11J (c) 0

23. 70kg의 다이빙 선수가 10m의 다이빙대에 서 있다가 수직으로 물로 뛰어들었다. 만약 이 다이빙 선수가 물 속 5.0m 에서 정지했다면, 물이 이 선수에게 가한
평균 저항력은 얼마인가?
답: 2.1 *(곱하기) 10의3승N

24. 1.5 * 10의3승kg 인 자동차가 정지 상태에서 12.0초 동안 일정하게 가속하여 10.0m/s 의 속력을 갖게 되었다. 이 기가 동안 공기에 의한 저항력이 400N으로
일정하다면, (a) 이 자동차의 엔진에서 발생하는 평균 일률을 구하고, (b) 시간이 12초일 때의 순간 일률을 구하라.
답: (a) 2.39 * 10의4승W (b) 4.77 * 10의4승W

25. 2.00kg 의 입자에게 가하는 힘 에프엑스 는 시간에 따라 그림 P6.5 와 같이 변화한다. (a) 힘의 충격량을 구하라. (b) 입자가 처음에 정지 상태에 있었을 때,
입자의 나중속도를 구하라. (c) 입자가 처음에 x 축을 따라 -2.00m/s 의 속도로 움직이고 있었다하고, 입자의 나중속도를 구하라.
답: (a) 12.0N s, (b) 6.0m/s (c) 4.0m/s

26. 7.00kg 의 볼링 공이 정지해 있던 2.00kg의 핀과 정면 충돌 했다. 핀은 진행 방향으로 3.00m/s 의 속도로 날아갔다. 만일 공이 1.80m/s 의 속도로 계속 진행한다면,
공의 처음 속도는 얼마인가? 공의 회전은 무신한다.
답: 2.66m/s

27. 미식축구에서 5.0m/s 의 속도로 동쪽으로 움직이던 90kg 의 수비수가 북쪽으로 3.0m/s의 속도로 달려가는 상대방에게 태클을 했다. 충돌이 완전 비탄성 충돌이라면,
(a) 태클후의 선수들의 속도, (b) 충돌의 결과로써 손실되는 운동 에너지를 계산하라. 잃어버린 에너지를 설명할 수 있는가?
답: (a) 수비수가 원래 움직이던 방향에 대해서 32도 방향으로 2.9m/s (b) 780J






--------------------- [원본 메세지] ---------------------
풀어주세요~ㅋㅋㅋ(범위 일과에너지)
1. 두 팔을 제외하고 무게가 700N인 사람이 턱걸이를 하고 있다. 처음 몸을 25.0cm 들 때에 각각 의 팔이 355N의
힘을 냈다. 만약 정지 상태에서 턱걸이를 시작하였다면, 이 사람의 속력은 얼마인가?
답: 0.265m/s

2. 한 아이가 썰매를 타고 마찰이 없는 언덕에서 내려오고 있다. 이 아이와 썰매의 총질량이 50.0kg이고, 정지 상태에서
출발하여 바닥에 도착했을 때의 속력이 3.00m/s라면, 이 언덕의 높이는 얼마인가?
답: 0.459m

3.질량이 2.10 *(곱하기다) 10의3승kg인 자동차가 수평면과 20도 의 기울기를 갖고 길이가 5.0m의 언덕에 정지해 있다가
내려오기 시작한다. 자동차의 운동을 방해하는 평균 마찰력의 크기가 4.*10의3승N이라하고, 이자동차가 언덕 아래에 내려
왔을 때의 속력을 구하라.
답: 3.8m/s

4. 달리기를 하는 동안 역학적 에너지는 몸무게 1kg당 한 걸음에 0.60J이 소비된다. 한 걸음의 폭이 1.5m 라 하고, 몸무게가
60kg인 사람이 달리기 경주에서 70W 를 냈다면, 그는 얼마나 빨리 달린 것인가?
답: 2.9m/s

(범위 운동량과 충돌)
5. 1400kg 의 자동차가 충돌시 충격을 흡수하기 위하여 차의 앞부분 1.2m가 찌그러드는 "구김 지역"이 있어 충돌에 의한 충격응
흡수하도록 고안되었다. 25.0m/s의 속도로 움직이던 자동차가 1.20m 안에서 일정하게 감속되어 정지했다면 (a) 충돌은 얼마동안
지속되었는가? (b) 자동차에 가해진 평균 힘의 크기는 얼마인가? (c) 차의 가속도는 중력 가속도 g의 몇 배인가?
답: (a) 0.096s , (b) 3.56*10의5승N (c) 26.5g

6. 질량이 2.00*10의4승kg이고, 3.00m/s 의 속도로 움직이던 기차차량 1 대가 같은 방향으로 1.20m/s의 속도로 움직이던 각각의
질량이 같은 두 대가 연결된 차량과 충돌하여 연결되었다. (a) 충돌 후의 세 대가 연결된 차량의 속도는 얼마인가? (b) 충돌에서
운동에너지는 얼마나 손실되었는가?
답: (a) 1.80m/s
(b) 2.16*10의4승J

7. 동쪽으로 10.0m/s의 속도로 움직이던 2000kg의 자동차가 북쪽으로 움직이던 3000kg의 자동차와 충돌하였다. 두 차는 서로 달라
붙어서 동쪽에서 북쪽으로 40.0도 방향으로 5.22m/s 의 속도로 함께 움직였다. 충돌전의 3000kg의 자동차의 속도를 구하라.
답: 5.59m/s

(범위 1차원 운동)
11. 두 대의 자동차가 직선 고속도로에서 같은 방향으로 달리고 있다. 한 자동차의 속력은 55mi/h이고, 다른 자동차의 속력은 70mi/h이다.
(a) 두 차가 동시에 출발하였다면, 빨리 달리는 자동차는 다른 차보다 10마일 떨어진 목적지에 얼마나 더 빨리 도착하겠는가? (b) 15분
동안에는 빠른 자동차가 느린 차보다 얼마나 더 멀리 가겠는가?
답: (a) 2.34분 (b) 64.2mi

12. 어떤 자동차가 +0.60m/s제곱 로 가속할 수 있다. 이 자동차가 55mi/h 에서 60mi/h 의 속력으로 가속하는데 시간이 얼마나 걸리겠는가?
답: 3.7초

13. 어떤 물체가 다음과 같이 직선 경로를 이동하였다.
1. 정지상태에서 15초간 2.77m/s제곱 의 등가속도로 출발
2. 다음 2.05분 동안 등속도 운동
3. 4.37초 동안 -9.47m/s제곱 으로 등감가속도 운동
(a) 전체 운동에서 이동한 총 거리는 얼마인가?
(b) 구간 1,2,3과 전체 운동에서의 평균 속력은 각각 얼마인간?
답: (a) 5.51km (b) 20.8m/s, 41.6m/s, 20.8m/s, 38.7m/s

14. 카메라를 들고 낙하산을 사용하여 10m/s의 속력으로 하강하다가, 높이 50m에서 카메라를 떨어뜨렸다. (a) 카메라가 지면에 닿을 때까지 시간이
얼마나 걸리겠는가? (b) 지면에 닿기 직전 카메라의 속도는 얼마인가?
답: (a)2.33초 (b) -32.9m/s

(범위 벡터와 2차원 운동)
15. 허리케인의 눈이 그랜드 바하마 섬을 통과한다. 태풍은 서쪽에서 북쪽으로 60.0도 방향으로 41.0km/h 의 속도를 갖고 이동한다. 세 시간 후에
허리케인의 진로가 북쪽으로 바뀌었꼬, 속도는 25.0km/h 의 속도로 느려졌다. 그랜드 바하마 섬을 통과한지 4.5 시간 후 허리케인은 섬으로부터
얼마나 멀리 떨어져 있는가?
답: 157km

16. 포사체가 초기 속도 60m/s로 수평과 30도 각도로 이루며 발사되었다. 포사체는 4.0s 후 언덕의로 떨어졌따. 공기 저항은 무시하라. (a) 궤적의
최고점에서 포사체의 속도는? (b) 포사체의 발사 지점으로부터 낙하점까지의 직선거리는?
답: (a) 52m/s, 수평 방향 (b) 210m

(범위 운동의 법칙)
17. 0.2kg 의 모형 비행기의 프로펠러에 10N의 힘이 공기에 의해 전방으로 가해진다. 이 비행기가 앞으로 2.0m/s제곱 으로 가속되면, 공기가 비행기에
가하는 저항력의 크기는 얼마인가?
답: 9.6N

18. 5.0kg 의 물통이 물 속에서 줄에 메달려 끌어올려지고 있다. 물통의 가속도가 3.0m/s제곱 일 때, 줄이 물통에 작용하는 힘을 구하라.
답: 64N

19. 배에 짐 상자를 싵는 부두 노동자가 처음 수평면에 정지해 있던 질량 20kg의 짐상자를 움직이는데 75N 이 필요하지만, 물체가 움직인후 일정한 속력을
유지하는 데는 60N 의 수평력이 요구됨을 알았다. 짐 상자와 마루사이의 정지 마찰계수와 운동 마찰계수를 구해라.
답: 정지마찰계수:0.38 운동마찰계수:0.31

20. 그림 P4.21에서처럼 두 물체가 도르래를 통해 연결되어 있따. 7.00kg 의 물체와 경사면 사이의 운동 마찰계수가 0.250일 때, 각 물체의 가속도를 구하라.
(그림은 그림 파일 참조.)
답: 3.32m/s제곱

21. 1 루에 있던 질량이 70.0kg인 야구 주자가 4.0m 의 속력으로 2 루로 슬라이딩을 시작하였다. 이 선수의 옷과 지면 사이의 마찰계수가 0.70이고, 이 주자는
2 루에 도착할 땨에 속도가 0이 되도록 슬라이딩하려 한다. (a) 얼마의 에너지가 마찰력에 의해 손실되었는가? (b) 이 선수는 얼마나 멀리서 슬라이딩을 시작
해야 하는가?
답: (a) 90J (b) 1.2m

22. 몸무게가 40N 인 아이가 길이가 2.0m인 줄에 메달린 그네에 타고 있다. 아이가 가장 낮은 지점에 있을 때를 기준으로 하여, (a) 줄이 지면과 수평을 이룰때,
(b) 줄이 수직선과 30도 의 각도를 이룰때, 그리고 (c) 가장 낮은 지점에 있을 때의 중력 위치 에너지를 구하라.
답: (a)80J (b)11J (c) 0

23. 70kg의 다이빙 선수가 10m의 다이빙대에 서 있다가 수직으로 물로 뛰어들었다. 만약 이 다이빙 선수가 물 속 5.0m 에서 정지했다면, 물이 이 선수에게 가한
평균 저항력은 얼마인가?
답: 2.1 *(곱하기) 10의3승N

24. 1.5 * 10의3승kg 인 자동차가 정지 상태에서 12.0초 동안 일정하게 가속하여 10.0m/s 의 속력을 갖게 되었다. 이 기가 동안 공기에 의한 저항력이 400N으로
일정하다면, (a) 이 자동차의 엔진에서 발생하는 평균 일률을 구하고, (b) 시간이 12초일 때의 순간 일률을 구하라.
답: (a) 2.39 * 10의4승W (b) 4.77 * 10의4승W

25. 2.00kg 의 입자에게 가하는 힘 에프엑스 는 시간에 따라 그림 P6.5 와 같이 변화한다. (a) 힘의 충격량을 구하라. (b) 입자가 처음에 정지 상태에 있었을 때,
입자의 나중속도를 구하라. (c) 입자가 처음에 x 축을 따라 -2.00m/s 의 속도로 움직이고 있었다하고, 입자의 나중속도를 구하라.
답: (a) 12.0N s, (b) 6.0m/s (c) 4.0m/s

26. 7.00kg 의 볼링 공이 정지해 있던 2.00kg의 핀과 정면 충돌 했다. 핀은 진행 방향으로 3.00m/s 의 속도로 날아갔다. 만일 공이 1.80m/s 의 속도로 계속 진행한다면,
공의 처음 속도는 얼마인가? 공의 회전은 무신한다.
답: 2.66m/s

27. 미식축구에서 5.0m/s 의 속도로 동쪽으로 움직이던 90kg 의 수비수가 북쪽으로 3.0m/s의 속도로 달려가는 상대방에게 태클을 했다. 충돌이 완전 비탄성 충돌이라면,
(a) 태클후의 선수들의 속도, (b) 충돌의 결과로써 손실되는 운동 에너지를 계산하라. 잃어버린 에너지를 설명할 수 있는가?
답: (a) 수비수가 원래 움직이던 방향에 대해서 32도 방향으로 2.9m/s (b) 780J


풀이과정 필수요~ㅋㅋ 당삼 감사합니다~ㅋㅋ