2016년도 1학기 일반물리학I 성적 저조자 추가 과제:

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1 2016년도 1학기 일반물리학I 성적 저조자 추가 과제:
1. 첨부된 과제 1, 2, 3 중 두 개를 선택하여 문제를 자필로 푼 후 제출 할 것(프린터로 인쇄한 것은 받지 않음) 2. 제출할 때에는 숙제 1, 2, 3 중 자신이 선택한 두 개를 구분 할 수 있도록 표지를 따로 붙여서 제출할 것. 3. 자신이 선택한 숙제에 학번, 이름 기재하여 답과 함께 제출 할 것. 4. 제출 마감일: 2016년 6월 20일 월요일 오전 10시까지 (시간 엄수 할 것) 5. 제출방법: 다음 중 선택: 1. 논산: 조교에게 제출. 2. 대전: 담당교수에게 제출.

2 y x b a 2016-1 숙제 1 학번: 이름: 1. 옆의 그림은 질량 0.1kg의 물체를 지상 5m의 높이 에서
숙제 학번: 이름: 1. 옆의 그림은 질량 0.1kg의 물체를 지상 5m의 높이 에서 들고 있다가 떨어뜨려서 물체가 지상 2m의 높이까지 떨어지고 있는 모습이다. ① 초기의 위치에너지 Ui는 얼마인가? ② 초기의 운동에너지 Ki는 얼마인가? ③ 지상 2m에서의 위치에너지 Uf는 얼마인가? ④ 지상 2m에서의 물체의 속도 vf는 얼마인가? ⑤ 최종 운동에너지 Kf는 얼마인가? 5m 2m Yi = h Ui = mgh Ki = 0 Yf = y Uf = mgy Kf = ½mvf2 L=0.3m 15° x y a b Ya = – L cos(15°) Yb = – L 2. 옆의 그림과 같이 질량 0.2kg의 공이 길이 0.3m인 끈에 묶여 있다. a의 위치에서 공을 잡고 있다가 놓았을 때 공은 흔들리면서 진자 운동을 할 것이다. ① a의 위치에서의 위치에너는 Ui는 얼마인가? ② a의 위치에서의 운동에너지 Ki는 얼마인가? ③ b의 위치를 지날 때의 위치에너지 Uf는 얼마인가? ④ b의 위치를 지날 때의 속도는 얼마인가? ⑤ b의 위치를 지날 때의 운동에너지 Kf는 얼마인가? 3. 옆의 그림과 같이 질량 1500Kg인 트럭이 언덕을 달려 내려오다가 브레이크가 고장 난 상태로 수평과 θ=15° 인 오르막 길을 오르기 시작했다. a지점을 통과할 때의 속도가 30m/sec 이었고 b지점에서 트럭이 멈추었다. ① a지점에서의 운동에너지는 얼마인가? ② a지점의 위치 에너지를 0이라고 하면 b지점의 위치 에너지는 얼마인가? ③ a지점과 b지점의 높이의 차이 h는 얼마인가? ④ 오르막 길을 달린 거리 L의 길이는 얼마인가? b a 0.1m x=0 v 4. 옆의 그림과 같은 장난감 총에 질량 0.01kg인 물체를 장전하였다. 스프링이 0.1m 뒤로 당겨진 상태에서 위로 향하여 방아쇠를 당겼더니 물체가 15m 높이까지 도달하였다 ① 스프링의 용수철상수 k를 구하라 ② 물체가 x=0을 지날 때의 물체의 속도 v를 구하라

3 2016 숙제 학번: 이름: 1. 질량 1.5kg인 물체가 평면상의 좌표 (x,y) = (-1.0m, 0.7m)에 위치하고 있고 질량 2.0kg인 물체가 좌표 (x,y) = (0.3m, -0.5m)의 위치에 있다. ① 두 물체로 이루어진 계(system)의 질량 중심의 위치(x, y)를 구하라. ② 여기에 다시 질량 3.0kg인 물체를 추가하여 세 개의 물체로 이루어진 시스템의 질량 중심이 (1.0m, -0.5m)가 되려면 이 세번째의 물체의 위치의 좌표(x,y)는 어디여야 하는가? 2. 질량이 각각 75kg과 60kg인 두 스케이터가 질량을 무시할 수 있는 길이 10m의 막대를 마주 잡고 빙판에 서 있다. ① 두 스케이터로 이루어진 계의 질량중심(com)은 75Kg인 스케이터로부터 몇m 떨어져 있는가? ② 막대의 양끝에서 막대를 당기면서 서로 접근 할 때 60kg의 스케이터는 총 몇 미터 움직이게 되는가? 60kg 75kg com 3. 질량 6kg의 물체가 x축 방향으로 5.0m/s의 속력으로 미끌어지고 있다(마찰은 없다). 물체가 갑자기 내부적인 압력으로 두 조각으로 깨져서 질량 2.0kg인 첫 번째 조각은 계속하여 x축 방향으로 6.0m/s의 속력으로 미끄러졌다. 두 번째 조각의 속도를 구하라 h=0.07m m2=6.0kg v m1=0.02kg 4. 옆의 그림처럼 질량 6.0kg인 통나무에 질량 0.02kg인 총알이 날아와 박혔다(완전 비 탄성충돌). 그 결과 통나무가 최고 0.07m 높이까지 흔들렸다. 총알이 통나무에 박히기 직전의 속도 v를 구하라. 2 1 m1 m2 h1 5. 질량 0.025kg인 물체 1을 왼쪽으로 들어서 h1 = 0.1m만큼 들었다가 놓았다. 물체 1이 내려와서 질량 0.08kg인 물체 2와 탄성충돌을 하였다. ① 충돌 직전의 물체 1의 속도는 얼마인가? ② 충돌 직후의 물체 1의 속도는 얼마인가? 6. 각 위치가 θ = –1.20 – 0.70 t t2 의 식으로 결정되는 회전 운동이 있다. ① t = -3.0sec인 시점에서의 각위치는 얼마인가? ② t = -3.0sec와 t = 5.0sec 사이의 구간에서 가장 각 위치가 최소가 되는 시간은 언제인가? ③ t = -3.0sec와 t = 5.0sec 사이의 구간에서 평균 각속도는 얼마인가?

4 25cm 2016-1 숙제 3 학번: 이름: 1. 다음의 질문에 답하라.
숙제 학번: 이름: 1. 다음의 질문에 답하라. ① 야구투수가 40m/sec의 속도로 공을 던졌다. 공의 회전 각속도가 25 rev/sec라면 공이 30m를 날아가는 동안 몇 회전 하는가? ② 다이빙 선수가 10m 높이의 다이빙대에서 3회전 하면서 입수하였다. 떨어지는데 걸린 시간이 1.6초라면 평균회전 각속도는 얼마인가? rad/s의 각속도로 회전하던 원판이 각가속도 3.0 rad/s2으로 감속하고 있다. ① 정지하는데 걸리는 시간은 얼마인가? ② 정지할 때까지 회전한 각도(radian)는 총 얼마인가? 3. 다음의 물체의 회전관성 I를 구하라 ② ① 막대의 질량 M: 0.02kg 막대의 길이 L: 0.3m 원통의 질량 M: 0.05kg 원통의 내부 반지름 R1: 0.20m 원통의 외부 반지름 R2: 0.23m 4. 자동차가 20m/sec의 속도로 달리고 있다. 자동차 타이어의 반경이 0.35m라면 ① 자동차 바퀴의 축에 대한 각속도는 얼마인가 ② 차가 미끄러지지 않고 부드럽게 감속하여 정확히 20바퀴 만에 정지하려면 각 가속도는 얼마여야 하는가? ③ ②번 문제에서 감속하는 동안 이동한 거리는 얼마인가? rpm으로 회전하고 있는 선풍기가 있다. ① 선풍기 날개의 임의의 지점의 각속도는 얼마인가? ② 선풍기 끝 점의 접선방향의 속도는 몇 m/s인가? (선풍기 날개의 길이(원 운동의 반경)는 25cm이다.) 6. 아래의 그림에서 벨트의 임의의 지점의 속도가 5.0m/s 라면 바퀴의 각속도는 얼마인가? 25cm