2024년 10월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 4번 해설

핵심 개념

충격량(운동량의 변화량)이 같을 때 충돌 시간이 길어지면 물체가 받는 평균 힘의 크기가 작아진다.

단서 따라가기

1. 물건이 충격을 받아 멈출 때까지처음 운동량과 나중 운동량(0)이 정해져 있으므로 운동량의 변화량, 즉 충격량은 포장재와 관계없이 같다 보기 ㄱ (틀림 — 충격량 그대로)
2. ㉡이/가 길어져서 평균 힘의 크기가 작아진다충격량 = 평균 힘 × 충돌 시간이므로 충격량이 같을 때 충돌 시간이 길수록 평균 힘이 작다 보기 ㄴ (옳음 — ㉡ = 충돌 시간)
3. 공기 충전 포장재가 물건을 보호하는 원리충돌 시간을 늘려 평균 힘을 줄이는 장치로 에어백, 안전모, 운동장 매트 등이 있다 보기 ㄷ (옳음)

정답 근거

보기 ㄴ: 공기가 충전된 포장재는 물건이 충격을 받아 멈출 때까지 걸리는 시간, 즉 충돌 시간을 길게 하여 물건이 받는 평균 힘의 크기를 작게 한다. 따라서 ㉡으로 '충돌 시간'이 적절하다. 보기 ㄷ: 자동차의 에어백도 사람이 멈출 때까지의 충돌 시간을 늘려 평균 힘을 줄이는 같은 원리의 안전장치이다. ㄱ은 물건이 멈출 때까지의 운동량 변화량이 같으므로 충격량의 크기는 줄지 않아 틀리다. 정답은 ④ ㄴ, ㄷ이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

생활 속 안전장치의 원리를 충격량과 평균 힘, 충돌 시간의 관계로 해석하고, 충격량과 평균 힘을 구별하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

충돌 전후 속도 조건으로 운동량 변화량(충격량)이 같은지 먼저 확인 → 충격량 = 평균 힘 × 충돌 시간에서 무엇이 늘고 줄었는지 판단 → 같은 원리의 생활 속 예 찾기