2026년 3월 고1 학평 통합과학 8번 해설
8.
그림은 컬링 선수가 얼음판 위에서 스톤을 놓은 후 스톤이 0 cm인 지점을 지날 때부터 시간에 따른 스톤의 위치를 나타낸 것이다. 스톤은 직선 경로를 따라 운동한다. 시간에 따른 스톤의 속력을 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은? (단, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.) [2점]
①
0.1초마다 30 cm씩 이동 → 속력 3 m/s로 일정(등속 운동) → 속력 3에서 수평선인 ① 정답
핵심 개념
같은 시간 동안 같은 거리를 이동하는 운동은 속력이 일정한 등속 운동이며, 시간-속력 그래프는 시간축에 나란한 직선이다.
단서 따라가기
- 0초 0 cm, 0.1초 30 cm, 0.2초 60 cm, 0.3초 90 cm같은 시간(0.1 s) 간격마다 이동 거리가 30 cm로 같다 → 속력이 일정한 등속 운동 그래프 모양 = 수평선(①·②)
- 0.1 s 동안 30 cm(= 0.3 m) 이동속력 = 이동 거리 ÷ 걸린 시간 = 0.3 m ÷ 0.1 s = 3 m/s (cm를 m로 바꿔야 한다) 속력 값 = 3 m/s → ①
정답 근거
스톤은 0.1초마다 30 cm씩 이동하므로 같은 시간 동안 같은 거리를 이동하는 등속 운동을 한다. 속력 = 이동 거리 ÷ 걸린 시간 = 0.3 m ÷ 0.1 s = 3 m/s이다(전체 구간으로 계산해도 0.9 m ÷ 0.3 s = 3 m/s). 등속 운동의 시간-속력 그래프는 시간축에 나란한 직선이므로, 속력 3 m/s에서 수평선인 ①이 정답이다.
선지별로 왜 틀렸나
②
함정 0.3초 동안 90 cm를 갔다는 숫자 '9'를 그대로 속력 값으로 착각하기 쉽다.
등속 운동이라는 판단(수평선)은 맞지만 속력 값이 틀렸다. 0.3 s 동안 0.9 m를 이동했으므로 속력은 0.9 m ÷ 0.3 s = 3 m/s이다.
③
함정 시간에 따라 위치 값(0, 30, 60, 90)이 커지는 것을 속력이 커지는 것으로 혼동하기 쉽다.
위치가 일정하게 증가하는 것은 속력이 일정하다는 뜻이다. 0.1초마다 이동 거리가 30 cm로 같으므로 속력은 증가하지 않고 3 m/s로 일정하다.
④
함정 위치가 시간에 따라 커지는 것을 속력 증가로 보고, 90 cm의 '9'를 최종 속력으로 읽는 두 가지 착각이 겹친다.
0.1초마다 이동 거리가 같으므로 속력은 일정하며, 그 값은 3 m/s이다. 속력이 증가하는 운동이라면 같은 시간 동안 이동 거리가 점점 늘어나야 한다.
⑤
함정 실제 컬링에서 스톤이 점점 느려져 멈추는 모습을 떠올려 감속 운동으로 고르기 쉽다.
발문에서 모든 마찰과 공기 저항을 무시했고, 실제 자료에서도 0.1초마다 이동 거리가 30 cm로 같다. 속력이 감소한다면 같은 시간 동안 이동 거리가 점점 줄어야 한다.
이 문항이 묻는 능력
같은 시간 간격의 이동 거리로 운동의 종류를 판단하고, 단위를 맞춰 속력을 계산해 시간-속력 그래프로 옮기는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
같은 시간 간격의 이동 거리를 비교해 운동의 종류(등속·가속·감속)를 정한다 → 단위를 m, s로 맞춰 속력을 계산한다 → 그래프의 모양과 세로축 값을 함께 확인한다.
관련 개념
관성 법칙물체에 작용하는 알짜힘이 0이면 정지해 있던 물체는 계속 정지해 있고, 운동하던 물체는 등속 직선 운동을 계속한다는 법칙으로, 뉴턴 운동 제1법칙이라고도 한다. 물체가 처음의 운동 상태를 유지하려는 성질을 관성이라 하며, 질량이 클수록 관성이 크다.
속력 등속 운동 시간-속력 그래프
'관성 법칙' 개념이 나온 다른 기출
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