2026년 9월 고2 학평 통합과학 6번 해설

핵심 개념

충격량이 같을 때 충돌 시간이 길수록 물체가 받는 평균 힘의 크기는 작아진다.

단서 따라가기

1. 동일한 물풍선 A, B가 같은 높이에서 동일한 거리를 자유 낙하질량과 충돌 직전 속력이 같으므로 운동량이 같고, 충돌 후 정지하므로 받은 충격량(운동량 변화량)도 같다 ① (틀림 — 운동량 같음)
2. A는 나무판, B는 방석에 충돌푹신한 방석은 충돌 시간을 늘린다 → 충돌 시간은 B가 A보다 길다 ② (틀림 — 시간 B > A)
3. A는 터지고 B는 터지지 않음충격량 = 평균 힘 × 충돌 시간이 같으므로, 충돌 시간이 긴 B가 받은 평균 힘이 작다 ③ (옳음)
4. B가 터지지 않는 원리를 이용한 안전 장치충돌 시간을 늘려 평균 힘을 줄이는 장치(에어백, 헬멧 완충재 등)가 해당한다. 안전띠는 관성, 미끄럼 방지 테이프는 마찰과 관련된다 ④·⑤ (틀림)

정답 근거

A와 B는 질량이 같고 같은 높이에서 자유 낙하하므로 충돌 직전 운동량이 같고, 충돌하는 동안 받은 충격량도 같다. 충격량 = 평균 힘 × 충돌 시간이므로, 방석에 떨어진 B는 나무판에 떨어진 A보다 더 긴 시간 동안 충돌하므로 더 작은 평균 힘을 받는다. 따라서 A는 짧은 시간 동안 큰 평균 힘을 받아 터지고 B는 터지지 않으므로, (가)에는 '충돌하는 동안 받은 평균 힘의 크기가 B가 A보다 작기 때문'이 들어가 정답은 ③이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

같은 충격량 조건에서 충돌 시간과 평균 힘의 관계를 적용하고, 안전 장치를 이용 원리별로 구분하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

충돌 직전 운동량이 같은지 확인 → 충격량이 같으면 충돌 시간 비교 → 충격량 = 평균 힘 × 시간으로 평균 힘 비교 → 안전 장치가 어떤 원리(충돌 시간 증가·관성·마찰)를 이용하는지 분류