중3 에너지와 일의 전환(2)

안녕하세요^^

어제 올린 에너지와 일의 전환 문제 두 번째입니다.^^ 어제 문제는 어떻게 이해가 되었는지요??

어제 문제는 운동에너지가 일로 전환이 되는 것이라면 오늘은 위치에너지가 일로 전환이 되는 것인데 문제를 볼까요?

모 중학교 기출문제

추가 떨어지면 나무도막과 부딫히고, 나무도막은 이동하겠죠? 추는 높은 곳에 있으니 위치에너지를 가지고 있죠. 추가 떨어지면서 하는 일은 추가 가지는 위치에너지와 같죠. 여기까지 이해되시죠? 그럼 추가 떨어지면서 나무도막과 충돌하죠. 추와 나무도막이 부딪히면서 추의 떨어지는 일이 나무도막을 미는 일로 전환이 됩니다. 정리를 하자면 추의 위치에너지=추가 떨어지지면 하는 일 = 나무도막을 부딪히는 일 이렇게 되는 것이죠. 

추의 위치에너지가 커지면 나무도막과 부딫히는 일도 커지겠죠?? 

추의 위치에너지 = 9.8mg = 9.8 X 1kg X 3cm(0.03m) = 추가 나무도막을 미는 일 = 힘 X 이동거리 = 나무도막과 클랩프(나무도막을 잡는 기구) X 나무도막이 이동한 거리  이렇게 정리가 되네요^^는 

추의 질량이 1kg인 물체가 3cm높이에서 떨어졌을 때 나무도막이 2cm 이동하였다면, 질량 2kg으로 증가시키고, 9cm 높이에 떨어지게 되면 위치에너지가 증가하겠죠? 얼마나 증가할까요? 질량이 2배가 되면 위치에너지도 2배, 높이가 3배 증가하면 위치에너지도 3배 따라서, 질량이 2배, 위치가 3배로 증가하면 총증가량은 6배이므로 위치에너지도 6배가 된다. 그럼 추가 나무도막을 미는 일도 위치에너지의 증가량만큼 증가하네요. 그럼 미는 일은 힘 X 이동거리죠. 힘은 나무도막을 잡는 클램프가 추의 질량의 상관없이 힘의 크기는 같으므로 일이 증가하면 이동거리만 증가하네요. 그럼 답이 보이시나요??

답은 댓글에 있어요^^

 

말로 하는 것이 아니라 글로 적어야 하다보니 말로 하면 몇 자 안 될 것 같은데, 글로 적다 보니 길어지네요~~