2024년 9월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 7번 해설

핵심 개념

충격량은 물체가 받은 힘과 힘을 받은 시간의 곱이며 운동량의 변화량과 같으므로, 같은 충격량에서 충돌 시간을 늘리면 받는 평균 힘이 줄어든다.

단서 따라가기

1. 충돌 순간 인체 모형이 앞으로 쏠림자동차가 갑자기 멈춰도 인체 모형은 관성에 의해 원래 운동 방향으로 계속 운동하려 한다 보기 ㄱ (옳음)
2. 부풀어 오른 에어백에 인체 모형이 닿음에어백은 인체 모형이 힘을 받는 시간을 길게 하여 받는 평균 힘을 작게 한다 보기 ㄴ (옳음)
3. 범퍼가 있는 자동차가 벽에 충돌해 멈춤충격량 = 운동량의 변화량이며, 같은 속력에서 멈추면 운동량 변화가 같아 충격량은 일정하다. 범퍼는 충돌 시간을 늘려 평균 힘만 줄인다 보기 ㄷ (틀림 — 충격량은 일정)

정답 근거

보기 ㄱ: 충돌로 자동차가 멈추어도 인체 모형은 관성에 의해 원래 운동 방향(앞쪽)으로 계속 운동하므로 앞으로 쏠린다. 보기 ㄴ: 에어백은 인체 모형이 충격을 받는 시간을 길게 하여 인체 모형에 가해지는 힘을 작게 한다. 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이고 정답은 ③이다. (ㄷ은 운동하던 자동차가 멈출 때까지 받는 충격량이 운동량의 변화량과 같아 범퍼와 관계없이 일정하므로 틀리다. 범퍼는 평균 힘을 감소시킨다.)

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

충돌 상황에서 관성 현상을 알아보고, 충격량과 평균 힘을 구별해 안전장치의 원리를 설명하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

현상이 관성인지 충격 완화인지 구분 → 충격량 = 운동량의 변화량으로 충격량이 바뀌는지 판단 → 안전장치가 줄이는 것이 충격량이 아니라 평균 힘임을 확인