칼럼) 물리1 50점을 위한 역학 1번째: 역학은 당연한 논리를 연결을 잘하면 거의 손 안대고도 푼다, v, t의 중요성

안녕하세요

물리1 칼럼러가 되고 싶은 성진우입니다.

저는 어제 수능을 쳤고 물1 현장 19분 컷 50점을 받았습니다.

물리1의 역학에서 제일 중요한 2가지를 뽑으라 하면 v, t입니다.

왜냐하면 v는 매개체입니다. 가속도, 거리에 대한 정보로 쉽게 변환 가능하고,

익숙해지면 역학 문제를 다루는 속도가 정말 괴물 같이 빨라집니다

올해 수능 문제로 살펴보겠습니다.

여담으로 올해 수능 보신 분들 수고하셨고, 저는 수학 때문에 망쳤네요. 그러니 기만글 아닙니다

올해 수능 문제도 이것을 알 수 있는 문제가 정말 많습니다.

아래 문제 풀이는 제가 실제 현장에서 구사하였던 풀이입니다.

문제 상황을 인식합니다. 아 P에서 a를 놨고, a가 v가 될때 B가 p를 2v로 지나는 구나

가속도 정보를 활용하기 위해 시간을 가정합니다 사이에 시간 t가 걸렸다면

가속도는 v/t이고, A가 이동한 거리=AB가 만날때까지 상대적으로 이동한 거리=vt/2가 됩니다.

그러면 A와 B는 가속도가 동일하므로 상대가속도=0이고, 상대속도가 일정합니다

따라서 만날때까지 걸리는 시간은 t/2이고, 가속도를 알고 시간을 아니 나중 속력을 각각 구할 수 있습니다.

글로 써서 길지, 결국 속도 정보를 보고 시간을 이용하자는 생각, 상대속도가 일정하다는 원리 딱 2개를 활용했습니다.

나중에 소개하겠지만, 문제에 명시적으로 거리 정보가 제시되지 않는 이상 속력 정보는 시간과 같이 활용하면 거의 모든 역학 문제를 풀 수 있습니다.

다들 어렵다고 하시는 수능 20번입니다. 문제를 보고 P에서 출발하였는데 t에서 정지하였네요 원래였으면 높이가 같은 곳에서 정지했어야 했는데 말이죠. 왜일까요? 그렇죠 마찰 구간에서 mgh만큼의 위치에너지가 깎였기 때문입니다.

그리고 기출에서 국밥처럼 이용되는, 마찰구간에서 등속도라는 조건은 마찰력=빗면힘이라는 조건이므로,

마찰 구간의 높이가 h임을 알 수 있습니다.

여기서 9모와 연계됩니다. 9모에서 똑같은 높이를 가지는 빗면에 대해 가속도 비와 빗면 길이비는 반대라는 사실을 잉용, 여기서 이용하면 마찰구간 거리와 rs 거리비가 2:3임을 알 수 있습니다.

거리를 알고, 시간이 같다는 조건이 있네요. 그렇죠 평균속도의 비를 알려주네요.

그리고 이미 우리는 속력 제곱 차는 높이에 비례하다는 것을 아니, vr과 vs에 대한 방정식 2개를 만들 수 있고

합차공식을 이용하면 매우 쉽게 풀립니다.

글로 써서 그렇지 실제 사고 과정은

mgh만큼 깎였네 -> 빗면 높이 h네 -> 가속도 3:2이니 -> 빗면비 2:3이네

-> 운동에 대한 정보를 잡기 위해 v를 하나 가정하자. h만큼 떨어졌을 때 v라 하면

-> vr과 vs의 제곱 차는 v^2이고, 평균속도는 3/2 v네

를 머리속으로 금방금방 떠올릴 수 있습니다.

이렇듯 물리1 역학은 기출로 배운 당연한 논리와 v, 특히 평균속도와 구간 경계의 속도를 적극적으로

활용하려 하면 거의 모든 문제가 저 쓰여져 있는 풀이처럼 손을 거의 안쓰고 해결할 수 있습니다.

그리고 솔직히 저는 웬만한 사설 아니면 물리1 역학은 눈물풀로 문제 해체 및 풀이 정립을 거의 끝낼 수 있다고 생각합니다.

도움 되었길 바랍니다 첫 칼럼이라 꿀팁들 보다는 물리1 역학을 대해야 하는 자세에 대해 좀 많이 강조한 것

같습니다 감사합니다

앞으로는 정말 실전에서 시간을 많이 줄여주고 도움되는 방법과

제가 직접 N제 15권 이상을 도륙내며 찾아낸 유형별 풀이법 정리로 찾아뵙고 싶습니다 감사합니다