Ch2 여러가지 힘 Lesson 2 연습문제 1회

 

1. 그림과 같이 수평면 위에서 나무 도막에 일정한 크기의 힘을 작용하면서 일정한 속력으로 끌어당기고 있다.

 

이때 나무 도막에 작용하는 마찰력의 방향은?

 

2. 아래 그림과 같이 기계의 회전축에 베어링을 넣은 것을 볼 수 있다. 이와 관련 있는 힘을 이용하는 예가 아닌 것은?

1) 빙판길에 모래를 뿌린다.

2) 볼펜 손잡이에 고무를 붙인다.

3) 자전거 체인에 윤활유를 뿌린다.

4) 계단 끝에 표면이 거친 띠를 붙인다.

5) 자전거 안장 속에 용수철이 들어 있다.

 

3. 아래 그림과 같이 부피가 같은 두 물체 A와 B를 물속에 넣었더니 물속에 잠겨 떠 있었다.

 

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

 

4. 아래 그림과 같이 무게가 100N인 물체를 각각 20N과 30N의 힘을 서로 반대 방향으로 작용하여 당겼지만 움직이지 않았다.

 

이 물체에 작용하는 마찰력의 크기와 방향을 옳게 쓰세요

 

5. 아래 그림과 같이 물체를 물이 가득찬 그릇에 가만히 넣었더니 그릇에서 1L의 물이 흘러넘쳤고, 물체는 물에 잠긴 채 정지하였다.

 

물체의 무게와 물 1L의 무게를 비교하고, 그렇게 생각한 까닭을 설명하세요.

1. B

지금 주어진 힘의 방향은 오른쪽이고 일정한 속력으로 이동중입니다. 일정한 속력으로 이동하고 있다는 점은 작용하고 있는 외력이 없다는 점입니다. 그래서 주어진 힘과 동일한 크기의 마찰력이 주어진 외력의 반대 방향으로 작용하고 있다고 생각할 수 있습니다. 그래서 주어진 외력의 반대방향인 B방향이 답입니다.

2. 5) 

주어진 사진은 회전축에 베어링을 삽입하여 마찰력을 감소시키는 예입니다. 따라서 1), 2), 4) 는 마찰력을 증가시키는 실생활의 예시이고, 3)은 마찰력을 감소시키는 실생활의 예시입니다. 

오답공부

5) - 자전거 안장 속에 용수철이 들어 있는 것은 용수철의 탄성력으로 자전거의 진동을 감소시키는 예시입니다.

3. ㄴ, ㄷ

두 물체의 부피가 같으므로 밀어낸 물의 양도 같습니다. 물체에 작용하는 부력은 물체의 부피에 해당하는 물의 무게입니다. 따라서 부피가 같으므로 물체 A와 물체 B에 작용하는 부력의 크기는 같습니다. 그리고 물속에 떠 있다는 것은 물체에 작용하는 중력과 부력이 평형을 이루고 있으므로 물속에 잠겨 떠 있을 수 있습니다. 따라서 중력과 부력은 서로 반대방향으로 작용하면서 크기는 같게 평형을 유지하고 있습니다.

오답공부

ㄱ - 두 물체의 부피가 같으므로 두 물체가 밀어낸 물의 부피는 같습니다. 같은 부피의 물은 같은 무게를 가질 것이므로 두 물체 작용한 부력의 크기는 같습니다. 

4. <-, 10N

지금 그림에서 주어진 힘을 합해서 하나의 힘으로 나타내어 보면 오른쪽 방향으로 10N의 힘이 작용하는것과 같습니다. 하지만 문제에서 물체가 움직이지 않는다고 했으므로 마찰력이 주어진 힘들의 합과 같은 크기로 반대방향으로 작용하고 있음을 알 수 있습니다. 따라서 왼쪽방향으로 10N만큼 작용하고 있다가 정답입니다.

 

5. 물체가 잠기면서 흘러넘친 물의 무게가 물체에 작용하는 부력의 크기가 됩니다. 따라서 물속에서 물체는 물 1L의 무게에 해당하는 크기의 부력을 받습니다. 물속에 잠긴 채 정지한 물체에 작용하는 중력과 부력은 그 크기가 같으므로, 물체의 무게와 물 1L의 무게는 같습니다.

부력의 의미에 대해 정확하게 아셔야 합니다. 다시한번 알아 둡시다. 부력은? 물체의 부피에 해당하는 물의 무게라는점을 꼭 기억하도록 합시다.