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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 19년 1회차
그림은 마찰이 없는 수평면에서 1 m/s의 속력으로 운동하던 질량 4 kg인 물체에 수평면과 나란한 방향으로 일정한 힘 2.4 N을 계속 가하였더니 물체의 속력이 5 m/s가 된 것을 나타낸 것이다. 이때 힘이 가해지는 동안 물체의 이동거리[m]는? (단, 물체의 크기는 무시한다)

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해설

일·운동에너지 정리로 구하면 이동거리는 20 m이다.

Fs=12mv2−12mv02Fs = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}mv_0^2
2.4×s=12×4×(52−12)=482.4 \times s = \frac{1}{2} \times 4 \times (5^2 - 1^2) = 48
s=20 ms = 20\,\mathrm{m}

가속도로 확인하면 a=2.44=0.6 m/s2a = \frac{2.4}{4} = 0.6\,\mathrm{m/s^2}이고 v2−v02=2asv^2 - v_0^2 = 2as에서 24=1.2s24 = 1.2s로 같은 값이 나온다.

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