2023년 9월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 16번 해설

핵심 개념

충격량이 같을 때 힘을 받는 시간이 길어지면 물체가 받는 평균 힘의 크기가 작아진다.

단서 따라가기

1. 안장 아래 용수철이 충격을 받을 때 늘어나고 줄어듦충격량(= 평균 힘 × 시간)이 같을 때 용수철이 변형되며 힘을 받는 시간을 길게 하여 탑승자가 받는 평균 힘을 줄인다 적용 원리 = 충돌 시간 증가
2. <보기> ㄱ. 착지할 때 무릎을 굽힘무릎을 굽히면 몸이 멈출 때까지 걸리는 시간이 길어져 다리가 받는 평균 힘이 줄어든다 보기 ㄱ (옳음)
3. <보기> ㄴ. 푹신한 소재가 내장된 안전모푹신한 소재가 눌리며 충돌 시간을 늘려 머리가 받는 평균 힘을 줄인다 보기 ㄴ (옳음)
4. <보기> ㄷ. 스펀지가 내장된 몸통 보호대공에 맞을 때 스펀지가 눌리며 충돌 시간이 길어져 몸이 받는 평균 힘이 줄어든다 보기 ㄷ (옳음)

정답 근거

용수철이 설치된 안장은 충격을 받을 때 용수철이 변형되면서 힘을 받는 시간을 길게 하여, 같은 충격량에서 탑승자가 받는 평균 힘의 크기를 줄인다. ㄱ(무릎을 굽혀 착지), ㄴ(푹신한 소재의 안전모), ㄷ(스펀지가 내장된 몸통 보호대)도 모두 충돌 시간을 늘려 평균 힘을 줄이는 원리이므로 옳다. 따라서 정답은 ⑤이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

충격량과 충돌 시간, 평균 힘의 관계를 일상의 안전장치와 행동에 적용하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

제시된 장치가 충격량, 충돌 시간, 평균 힘 중 무엇을 바꾸는지 확인 → 각 사례가 '충돌 시간을 늘려 평균 힘을 줄이는' 같은 원리인지 하나씩 대조