2028학년도 수능 예시문항 통합과학 20번 해설

핵심 개념

수평으로 던진 물체는 수평 방향으로 등속 운동을 하고, 연직 방향으로 자유 낙하하는 물체와 같은 가속도 운동을 한다.

단서 따라가기

1. 지구 결과: B가 0.1 s마다 가로로 1칸씩 일정하게 이동수평 방향으로는 힘이 작용하지 않아 속도 v₀인 등속 운동을 한다 → 중력의 크기와 관계없이 0.1 s마다 1칸 ② (가로 2칸) · ③ (약 0.6칸) · ④ (약 1.2칸) 제외
2. 지구 결과: A와 B가 같은 시각 같은 높이, 낙하 거리 0 : 0.45 : 1.8 : 4칸(1 : 4 : 9)연직 방향으로 두 구슬 모두 중력만 받아 같은 가속도로 낙하한다. 중력 가속도가 작으면 같은 시간 동안 낙하 거리가 줄어든다 ① (지구와 같음) 제외
3. ⑤: 4칸 낙하까지 점 6개(0.5 s), 가로 1칸 간격낙하 시간이 0.3 s → 0.5 s로 늘어 중력 가속도가 지구의 (0.3/0.5)² = 0.36배인 행성에 해당하고, 수평 이동은 그대로 0.1 s당 1칸이다 ⑤ (정답)

정답 근거

B의 수평 방향으로는 힘이 작용하지 않으므로 행성에서도 B는 v₀로 등속 운동하여 0.1 s마다 지구에서와 같은 1칸씩 이동한다. 연직 방향으로는 A와 B가 똑같이 자유 낙하하는데, 중력 가속도가 작으므로 같은 시간 동안 떨어진 거리가 줄어 같은 4칸을 내려오는 데 더 많은 시간(점 6개, 0.5 s)이 걸린다. 이때도 각 순간 A와 B의 높이는 같다. 이 조건을 모두 만족하는 그림은 ⑤이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

수평 투사 운동을 수평·연직 성분으로 나누어, 조건 변화가 각 성분에 미치는 영향을 다중 섬광 사진 형태의 자료로 판단하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

수평 투사 운동을 수평(등속)과 연직(자유 낙하)으로 나눔 → 바뀐 조건(중력)이 어느 방향 운동에만 영향을 주는지 확인 → 선지 그림에서 같은 시간 간격의 수평 간격과 연직 낙하 거리를 각각 지구 결과와 비교