부산대학교 일반물리학 중간고사 족보[A＋]

1. 아기돼지 삼형제가 한 곳에서 출발하여 서로 다른 곳에 각자의 집을 지었다. 출발점을 좌표계의 원점으로 하여 집들의 위치를 벡터로 나타내니 각각 , , 와 같았다.

(가) 두 벡터,와 의 외적벡터 (벡터곱) 를 구하시오.

(나) 를 구하고, 답이 의미하는 바를 쓰시오.

2. 우주인이 어느 행성 표면에 내려서 질량이 2kg인 물체를 공중에 던진 경우를 생각하자. 이 공은 포물선 궤적을 그리면서 날아갔으며, 던져진 지 1초와 2초되는 시각의 속도가 각각 와 이었다. 단, 여기서 와 는 각각 수평방향과 연직 위 방향을 나타내는 방향 벡터를 나타낸다. 이 행성 표면의 중력 가속도를 단위벡터를 써서 나타내시오.

3. 반지름이 1m인 원판이 수평축에 대해 자유롭게 운동하고 있다. 원판 둘레에 매달린 물체 N은 원판주위의 한 점 P에 고정된 실에 매달려 일정한 힘에 의해 수직하강하고 있다. 시각 에서 물체 N의 속도는 0.04m/s 이고 2초 후에 물체 N은 0.2m 하강했다.

(가) 물체 N 의 가속도와 원판의 P점의 수직하강 가속도 를 구하시오.

(나) 시각 초에서 원판의 구심가속도 을 구하시오.

4. 질량이 1kg 인 물체가 수평방향으로 10N 의 힘을 받아 마찰이 없는 비탈면을 올라간다. (지구의 중력 가속도는 9.8이고, 와 임을 이용하시오.)

(가) 이 물체가 비탈면을 따라 1m의 거리를 움직였을 때 이 물체가 중력과 수평방향 힘으로부터 받은 일의 총량을 구하시오.

(나) 이 물체가 정지 상태에서 출발했다면 1m 거리를 지날 때 속력을 얼마인가

5. 질량이 80kg인 타잔이 15m 높이의 나무 오두막에서 넝쿨을 잡고 내려와 바닥에 서있는 질량 50kg의 제인과 함께 맞은편에 있는 10m 높이의 나무위로 올라가려 한다. 과연 타잔이 시도는 성공할까 (지구의 중력 가속도는 10으로 하고 임을 이용하시오.)

(가) 타잔이 바닥에 닿는 순간의 속력을 구하시오.

(나) 타잔이 제인을 안고 바닥으로부터 떨어지기 직전, 타잔과 제인의 속력을 선운동량 보존을 이용하여 구하시오.

(다) 타잔과 제인이 올라갈 수 있는 최대 높이는 얼마인가