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각기 반대 방향의 시속 90km로 운전중인 질량이 10ton인 트럭과 … | [화공기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 22년 2회차
각기 반대 방향의 시속 90km로 운전중인 질량이 10ton인 트럭과 2.5ton인 승용차가 정면으로 충돌하여 두 차가 모두 정지하였을 때, 충돌로 인한 운동에너지의 변화량(J)은?
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3.9×106
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4.3×106
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5.1×106
해설

충돌 전 두 차의 운동에너지 합에서 충돌 후 정지 상태의 에너지 0을 뺀 값이 운동에너지 변화량이다. 먼저 속도를 m/s로 환산하면 90km/h = 90÷3.6 = 25m/s이다. 트럭의 운동에너지는 E1=12×10000×252=5×106E_1 = \frac{1}{2} \times 10000 \times 25^2 = 5 \times 10^6J, 승용차의 운동에너지는 E2=12×2500×252=1.25×106E_2 = \frac{1}{2} \times 2500 \times 25^2 = 1.25 \times 10^6J이다. 충돌 전 총 운동에너지는 Etotal=5×106+1.25×106=6.25×106E_{total} = 5 \times 10^6 + 1.25 \times 10^6 = 6.25 \times 10^6J이고, 충돌 후 두 차가 정지하므로 운동에너지는 0이다. 따라서 운동에너지의 변화량(감소량)은 ΔE=06.25×106=6.25×106\Delta E = 0 - 6.25 \times 10^6 = -6.25 \times 10^6J이며, 크기로 표현하면 6.25×10⁶J이다. 그런데 보기에 6.25×10⁶은 없고 3.9×10⁶이 정답으로 제시되어 있어 문항 조건이나 정답 설정에 불일치가 있다.

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