10°의 기울기를 가진 경사면에 놓인 질량 100kg의 물체에 수평방향… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

경사면 방향 알짜힘으로 일-에너지 정리를 쓰면 약 2.1 m/s 가 나온다.
그림처럼 수평으로 500 N을 밀므로 이를 경사면 좌표로 분해하면 경사면 방향 성분은 500cos10°=492.4 N, 경사면에 수직한 성분은 500sin10°=86.8 N이다. 따라서 수직항력은 N=100×9.81×cos10°+500×sin10°=966.1+86.8=1052.9 N 이다.
운동을 방해하는 힘은 마찰 0.2×1052.9=210.6 N과 중력의 경사면 성분 100×9.81×sin10°=170.3 N이다.
알짜힘 = 492.4 − 170.3 − 210.6 = 111.5 N
한 일 = 111.5 × 2 = 223 J
정지에서 출발했으므로 $\tfrac{1}{2}mv^2=223\ \mathrm{J}$ 에서 $v=\sqrt{\dfrac{2\times223}{100}}\approx2.1\ \mathrm{m/s}$ 이다. 수평력의 경사면 수직 성분이 마찰을 키운다는 점을 빠뜨리면 답이 커진다.