2024년 6월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 14번 해설

핵심 개념

진공 중에서 낙하하는 물체에는 중력만 작용하므로 질량과 관계없이 같은 중력 가속도로 속력이 일정하게 증가한다.

단서 따라가기

1. 진공 중 사진: 깃털과 구슬이 같은 시각마다 같은 높이중력만 작용하면 두 물체 모두 중력 가속도로 같은 운동을 하므로 지표면에 동시에 도달한다 보기 ㄱ (옳음)
2. 진공 중 사진: 아래로 갈수록 위치 간격이 넓어짐같은 시간 동안 이동 거리가 늘어나므로 속력이 점점 증가한다(중력 방향으로 일정한 힘) 보기 ㄴ (옳음)
3. <보기> ㄷ. 공기 중에서 깃털에 작용하는 중력의 크기는 점점 감소한다.지표면 근처에서 중력의 크기는 질량 × 중력 가속도(mg)로 일정하다. 깃털이 느리게 떨어지는 것은 공기 저항 때문이다 보기 ㄷ (틀림 — 일정)

정답 근거

보기 ㄱ: 진공 중에서는 깃털과 구슬에 중력만 작용하므로 둘 다 같은 중력 가속도로 운동해 지표면에 동시에 도달한다. 따라서 ㉠으로 적절하다. 보기 ㄴ: 지표면 근처에서 구슬에는 일정한 크기의 중력이 운동 방향으로 계속 작용하므로 구슬의 속력은 점점 증가한다. 사진에서도 같은 시간 간격 동안 이동한 거리가 점점 늘어난다. 정답은 ③이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

공기 중과 진공 중의 낙하 사진을 비교해 작용하는 힘을 구별하고, 자유 낙하 운동의 속력 변화와 중력의 크기를 판단하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

작용하는 힘이 무엇인지(중력만, 또는 중력 + 공기 저항) 먼저 정리 → 다중 섬광 사진의 간격 변화로 속력 변화 판단 → 중력의 크기(mg)와 공기 저항을 구별