2023년 11월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 13번 해설

핵심 개념

수평 방향으로 던진 물체는 수평 방향으로 등속 운동을, 연직 방향으로 자유 낙하 운동을 한다.

단서 따라가기

1. 가만히 놓은 A가 연직 아래로 떨어짐중력은 연직 아래 방향이고 A는 연직 아래로 운동하므로 두 방향이 같다 보기 ㄱ (옳음)
2. A, B, C가 동일한 높이에서 운동 시작연직 방향 운동은 모두 처음 속도 0인 자유 낙하이므로 같은 높이에서 떨어지는 데 걸린 시간이 같다 보기 ㄴ (틀림 — 시간 같음)
3. 수평 도달 거리 C > B수평 방향은 등속 운동이므로 수평 도달 거리 = 수평 속력 × 낙하 시간이고, 낙하 시간이 같아 수평 속력은 C > B 보기 ㄷ (옳음)

정답 근거

보기 ㄱ: A는 가만히 놓아 연직 아래로 떨어지므로 운동 방향이 연직 아래이고, 중력도 연직 아래로 작용하므로 두 방향이 같다. 보기 ㄷ: A, B, C는 같은 높이에서 연직 방향으로 자유 낙하하므로 수평면에 도달하는 데 걸린 시간이 같다. 수평 방향으로는 등속 운동을 하므로 수평 도달 거리는 수평 속력에 비례하고, 수평 도달 거리가 큰 C의 수평 속력이 B보다 크다. (ㄴ은 걸린 시간이 B와 A가 같으므로 틀리다.) 따라서 정답은 ③이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

수평으로 던진 물체의 운동을 수평·연직 성분으로 나누어, 낙하 시간과 수평 속력을 그림 자료로 비교하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

운동을 수평 방향과 연직 방향으로 나누기 → 연직 방향은 자유 낙하이므로 높이가 같으면 낙하 시간이 같음 → 수평 방향은 등속이므로 수평 거리로 수평 속력 비교