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1[7급 국가직 물리학개론] 25년 1회차
마찰이 없는 수평면 위에 질량이 각각 2 kg, 5 kg, 3 kg인 물체 A, B, C가 힘 FF에 의해 1 m/s2의 가속도로 운동하고 있다. 이때 B가 C를 미는 힘[N]의 크기는?

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해설

B가 C를 미는 힘의 크기는 7 N이다.

힘 FF는 C를 왼쪽으로 밀고, C는 B를 통해 A와 B 전체를 가속시킨다. A와 B를 한 덩어리로 보면 FCB=(2+5)×1=7 NF_{\mathrm{CB}}=(2+5)\times 1=7\,\mathrm{N}이다.

작용·반작용에 의해 B가 C를 미는 힘도 7 N이다(C의 운동방정식 10−7=3×110-7=3\times 1로도 확인된다).

  • 0 N: 물체들이 붙어 함께 가속하므로 접촉력이 0일 수 없다.
  • 3 N: C 자체의 질량에 필요한 알짜힘 크기일 뿐 접촉력이 아니다.
  • 5 N: B 하나만 가속시키는 힘으로, A까지 함께 미는 것을 빠뜨린 값이다.

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