모두CBT

마찰이 있는 수평면 위에 놓인 질량 20 kg의 상자에 수평 방향으로 … | [7급 국가직 물리학개론] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 물리학개론] 24년 1회차
마찰이 있는 수평면 위에 놓인 질량 20 kg의 상자에 수평 방향으로 힘을 가한다. 처음 60 N의 힘을 가하니 움직이지 않고, 120 N의 힘을 가하니 상자가 운동한다. 이후 80 N의 일정한 힘을 가하니 상자가 등속 운동한다. 이로부터 알 수 있는 사실은? (단, 중력가속도는 10 m/s2이다)
1
운동 마찰계수는 0.4이다.
2
정지 마찰계수는 0.3이다.
3
정지 마찰계수는 0.6이다.
4
정지 마찰력은 120 N이다.
해설

등속 운동 조건에서 운동 마찰계수는 0.4임을 알 수 있다.

등속이면 알짜힘이 0이므로 운동 마찰력은 80 N이다.
μk=8020×10=0.4\mu_k=\dfrac{80}{20\times10}=0.4

반면 최대 정지 마찰력은 60 N 이상, 120 N 미만이라는 범위만 알 수 있어 0.3≤μs<0.60.3\le\mu_s\lt 0.6으로 하나로 정해지지 않는다.

  • 정지 마찰계수 0.3: 60 N에서 멈춰 있었다는 사실은 하한만 줄 뿐 0.3으로 확정할 수 없다.
  • 정지 마찰계수 0.6: 120 N에서 움직였으므로 최대 정지 마찰력은 120 N보다 작고, 계수도 0.6보다 작다.
  • 정지 마찰력 120 N: 정지 마찰력은 가한 힘에 따라 달라지며(60 N일 때 60 N), 120 N에서는 이미 미끄러진다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 물리학개론] 24년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요7급 국가직 물리학개론 기출문제 암기장 전체 보기