일반물리 II 중간시험 1999년 1학기

주의 : 아래의 문제 중 4문제를 선택하여 답하시오. 선택한 문제의 번호에 동그라미를 치시오. 계산기 사용가능 함. [1] 등속도 v로 가는 해적선아 등속도 V로 쫓아오는 군함으로부터 도망하는 경우를 생각하라. 멈춘 해적선에서 대포를 하늘로 쏘면 대포 탄환이 다시 배로 떨어지는데 걸리는 시간이 t라는 것을 안, 해적선 선장 쿠크는 군함과 자신의 해적선 사이의 거리가 Vt인 순간 대포를 하늘로 쏘고 계속해서 속도 v로 도망했다. 앞으로 무슨 일이 일어날지를 뉴턴 법칙에 의거 추론하여 쓰시오.(그림을 그려서 설명해도 됨) [2] 질량 m이 지표면으로부터 높이 h에서 자유낙하 하는 경우를 생각하자. 아래 그림처럼 원점 O는 처음 돌이 놓인 곳이고 x-y좌표계를 그림처럼 고정하여 설정했다고 하자. 이 때 돌의 속도(vx, vy)와 위치(x,y)를 시간의 함수로 고치시오. [3] 질량 m인 인공위성이 지구 중력을 받아 지구표면에서 r만큼의 높이에서 속력 v로 등속원운동을 하고 있다. 이때 지구가 인공위성을 당기는 중력가속도의 크기를 그림에 주어진 m, v, r, Re(지구반지름)로 표현하시오. 4] 작은 동전 한 개가 분당 30회전(30rev/min)을 하는 반경 15cm의 회전테이블 가장자리에 놓여 있다. 이 동전이 정지해 있을 최소마찰계수를 구하라. [5] 스프링 상수 k = 12N/m인 스프링을 m에서 m로 늘리는데 필요한 일을 구하라. [6] 질량 m1, m2인 두 개의 토막이 그림과 같이 마찰 없는 두 개의 도르래 위를 미끄러지는 가벼운 끈에 의해 연결되어 있다. 초기에 m1은 바닥에 있고 m2는 바닥으로부터 h만큼 떨어져 있도록 잡고 있다가 놓았다. m2가 바닥에 닿을 때의 속력은 얼마인가? (m2 > m1)