[예시] ○○고 1학년 2학기 중간고사 대비 — 일과 운동 에너지 고난도 문항 풀이

자체 제작 고난도 연습 문항입니다. 실제 학교의 기출문항이나 출제 경향을 재현한 자료가 아닙니다.

문제 | 일과 운동 에너지

질량 2 kg인 물체의 속력이 3 m/s에서 5 m/s로 변했다. 이 물체에 작용한 모든 힘이 한 일의 합을 구하시오.

풀이 전략

주어진 조건을 수식으로 옮기기 전에 구할 물리량과 단위를 적습니다. 다음 단계별 풀이에서 각 식이 어떤 조건을 사용하는지 확인해 보세요.

단계별 풀이

① 처음 운동 에너지: ½ × 2 × 3² = 9 J
② 나중 운동 에너지: ½ × 2 × 5² = 25 J
③ 알짜힘이 한 일 = 운동 에너지 변화 = 25−9 = 16 J

정답과 오답 포인트

정답: 알짜힘이 한 일 16 J

속력의 차를 먼저 제곱한 ½m(5−3)²는 사용할 수 없습니다. 각각의 속력을 제곱해 에너지를 구한 후 빼야 합니다.

스스로 확인하기

해설을 가린 뒤 조건부터 다시 정리해 보세요. 정답뿐 아니라 각 단계에서 사용한 원리와 단위를 설명할 수 있어야 합니다. 수치를 바꾸어 유사 문제를 만든 뒤 같은 풀이 과정이 성립하는지도 점검해 보세요.