Ch2 여러가지힘 Lesson 1 연습문제 3회

1. 중력에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (정답 두개)

1) 질량이 클수록 중력의 크기가 작아진다.

2) 지구 중심에서 멀수록 중력의 크기가 커진다.

3) 지표면에 있는 물체에 중력은 연직 위 방향으로 작용한다.

4) 물체에 작용하는 중력의 크기로 물체의 무겁고 가벼운 정도를 비교할 수 있다.

5) 중력의 영향으로 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다.

 

2. 그림과 같이 무게가 9N인 쇠구슬을 용수철에 매달았더니 길이가 3cm 늘어났다. 쇠구슬 아래쪽에 자석을 가까이 가져갔더니 용수철이 1cm 더 늘어난 후 정지하였다.

 

이때 용수철이 쇠구슬에 작용하는 탄성력의 크기는 몇 N 인가?

 

3. 그림과 같이 지구에서 윗접시저울의 왼쪽에 사과를, 오른쪽에 질량이 100g인 추 한 개를 올려놓았더니 윗접시저울이 평형을 이루었다.

 

이 사과를 달에 가져가서 윗접시 저울에 올려놓았을 때 사과와 평형을 이루는 추의 질량은 얼마인가?

4. 그림은 지구와 우주 정거장에서 골프공과 탁구공에 같은 크기의 힘을 작용하였을 때 움직임을 나타낸 것이다.

 

이에대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 지구에서 두 공의 질량은 같다.

ㄴ. 우주 정거장에서 두 공의 무게는 0N에 가깝게 측정된다.

ㄷ. 같은 크기의 힘을 작용한 두 공의 움직임이 다르게 나타나는 까닭은 무게 차이 때문이다.

 

5. 그림은 지표면에 서서 가만히 놓은 공이 떨어지는 방향을 나타낸 것이다.

 

위 그림중 공이 떨어지는 방향이 옳지 않은 곳의 기호를 쓰고, 그렇게 생각한 까닭을 공에 작용하는 힘과 관련지어 설명하세요

1. 4), 5)

무겁고 가벼운 정도를 무게라 하는데 무게는 물체에 작용하는 중력입니다. 따라서 물체에 작용하는 크기의 차이로 물체의 가볍고 무거운 정도를 알 수 있습니다. 중력은 지구 중심방향으로 작용하는 힘이므로 물은 지구 중력이 작용하는 낮은곳으로 흐르게 됩니다.

오답공부

1) 질량이 클수록 물제에 작용하는 중력의 크기는 커집니다.

2) 지구 중심에서 멀어질수록 중력의 크기는 작아집니다.

3) 물체에 작용하는 중력 방향은 지구 중심방향으로 즉 연직 아래 방향으로 작용합니다.

2. 12N

일단 9N의 무게인 추를 달았을때 용수철이 3cm가 늘어났습니다. 여기에 자석을 가져다 대었더니 1cm가 더 늘어났기 때문에 자석이 작용하는 힘의 크기는 3N 입니다. 즉 지금 용수철에 작용하는 총 힘의 크기는 추의 무게 + 자력이므로 9N+3N = 12N 입니다.

탄성력은 작용한 힘과 크기는 같고 방향은 반대로 작용하므로 크기는 12N 힘의 방향은 위쪽으로 작용하게 됩니다.

3. 100g

윗접시저울은 질량을 측정하는 장치이므로 질량은 어디에서나 변하지 않는 양입니다. 따라서 지구에서 질량이 100g 인 사과가 달에서도 질량이 100g 일 것입니다. 따라서 추의 질량은 100g 입니다. 질량은 어디에서도 변하지 않는양, 무게는 중력에 따라 변하는 양이라는 사실을 잘 기억해 둡시다. 

혹은 이렇게 생각하셔도 됩니다. 추와 사과에 작용하는 중력가속도가 같은 비율로 줄어들었으므로 추의 질량이 달라질 수 없다라고 생각하셔도 됩니다.

4. ㄴ

주어진 자료에서 밑에 탁자도 없이 떠 있고 또한 지구 중력 방향으로 공들이 휘어지지도 않으므로 중력이 전혀 작용하지 않고 있음을 알 수 있습니다. 따라서 공의 무게는 0N에 가깝게 측정될 것입니다.

오답공부

ㄱ - 같은 크기의 힘을 작용핼을때 골프공이 작은 거리를 움직이는 만큼 골프공의 질량이 더 큼을 알 수 있습니다.

ㄷ - 만약 무게차이라면 우주 정거장에서는 골프공과 탁구공이 움직이는 거리가 같을 것입니다 하지만 탁구공과 골프공이 움직이는 정도가 다릅니다. 따라서 움직임이 다르게 되는것은 질량 차이때문이라고 할 수 있습니다.

5. ㄹ

공을 놓았을때 떨어지는 방향은 힘이 작용하는 중력 방향으로 떨어질 것입니다. 지구 중심방향으로 힘의 방향이 되어 있지 않은 ㄹ이 틀린 방향입니다.

지구에서 중력이 작용하는 방향은 지구 중심방향이라는 사실을 잊지 맙시다.