그림 (가)는 마찰이 없는 수평면 위에서 물체 A가 정지해 있는 물체 … | [9급 지방직 고졸경채 물리] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림 (가)는 마찰이 없는 수평면 위에서 물체 A가 정지해 있는 물체 B를 향해 일정한 속도 $v_0$으로 운동하는 것을 나타낸 것이다. A, B는 질량이 각각 $m$이고, 충돌 후 일직선상에서 각각 등속 운동한다. 그림 (나)는 충돌하는 동안 A가 B로부터 받는 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이며, 시간 축과 곡선이 만드는 면적은 $\frac{2}{3}mv_0$이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 물체의 크기는 무시한다)

ㄱ. 충돌 후 A의 속도는 $-\frac{1}{3}v_0$이다.
ㄴ. 충돌 후 B의 속도는 $\frac{2}{3}v_0$이다.
ㄷ. 충돌하는 동안 A가 B로부터 받은 충격량의 크기는 B가 A로부터 받은 충격량의 크기보다 크다.

ㄱ

ㄴ

ㄱ, ㄴ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

힘-시간 그래프의 면적은 충격량이므로 A는 $\frac{2}{3}mv_0$만큼 운동량을 잃고, B는 그만큼 얻어 옳은 것은 ㄴ뿐이다.
A: $mv_A = mv_0 - \frac{2}{3}mv_0$에서 $v_A = \frac{1}{3}v_0$
B: $mv_B = \frac{2}{3}mv_0$에서 $v_B = \frac{2}{3}v_0$
ㄱ: 충돌 후 A의 속도는 $+\frac{1}{3}v_0$로 처음 방향 그대로이므로 옳지 않다.
ㄴ: B의 속도는 $\frac{2}{3}v_0$로 옳다.
ㄷ: 작용·반작용으로 두 물체가 받은 충격량의 크기는 같다.