[Cluster] (칼럼5) 이놈이 많이 어려웠구먼 (8월 클러스터 모의 전기력 19번)
게시글 주소: https://iu.orbi.kr/00058037488
오늘 주제는 이거다.
8월 클러스터 모의고사 19번
(문제는 이젠 저작권이 있기에 올리진 않을텐데, 그림은 올리겠습니다.)
요런 문제인데
----------------------------------조건---------------------------
전하량이 A가 B보다 크고,
x=d에서 전기력 0 이고,
0<x<2d 사이에 어디엔가 전기력이 0이되는 지점이 있으며
(0되는 지점 총 2개)
x=4d에서 전기력 방향이 +x 방향이라는 문제입니다.
---------------------------------------------------------------
학생들이 질문을 엄청 많이 했었습니다.
너무 어렵다 그랬고.
근데 의미가 있으니 한번 다루어 보겠습니다.
1. 정성적으로 경우의 수로 전부 나누어서 풀기 (의도 하지 않은 풀이)
1) A, B가 전하의 종류가 같은 경우 (--나 ++)
근데 -- 이면
C가 - 이어야 하니까 (x=d에서 전기력이 0이 되어야하는데, A, B에 의한 전기력이 -x방향이므로, C는 +x 방향으로 P를 당겨야함. 따라서 C는 음(-))
x=4d에서 전기력 방향이 -x방향이라서 모순이다.
따라서 --는 아님.
++을 생각해 보자.
전하량이 A가 B보다 크므로 x=d에서 A,B에 의한 전기력은 +x 방향이다.
근데 P에서 전기력이 0 이 되려면!
C가 +이어야 한다.
아래 그림과 같아야 한다.
위의 그림에서 P가 x=d에 있을 때 갈색이랑 초록색이랑 같아야합니다.
그런데!
아래 그림처럼 P를 왼쪽으로 조금만 움직여 보면
초록색은 증가하고, 갈색은 감소합니다.
왜냐. C는 더 멀어지니까 당연히 -x방향은 맞는데 그 크기가 감소하고
A, B에 의한 전기력은 A에 계속 가까워지니까 커지는게 맞습니다.
(A가 +x 방향으로 전기력증가/B는 -x 방향으로 전기력 증가 -> +x 전기력증가)
초록이랑 갈색이 같았는데
초록은 증가!, 갈색은 감소!
그럼 0<x<d인 구간에 전기력 0인 구간은 없습니다.
그럼 d<x<2d는요?
아래 그림처럼 P를 오른쪽으로 조금만 움직여 보면
초록색은 감소하고, 갈색은 증가합니다.
왜냐. C는 가까워지니까 당연히 -x방향은 맞는데 그 크기가 증가하고
A, B에 의한 전기력은 B에 계속 가까워지니까 -x방향으로 커져야 하므로 +x 방향으로 감소겠죠.
갈색과 초록색이 원래 같았는데 갈색은 증가하고 초록색은 감소하니
당연히 d<x<2d인 구간에 전기력 0인 구간은 없겠죠.
그럼 x=d인 위치 하나밖에 없네?
퇘! 버려!
즉, A, B는 전하의 종류가 반대겠네요.
2) -+-, +-+
A의 전하의 종류가 -라면 B는 +이고
어찌되었든 x=d에서 A, B가 P에 작용하는 전기력의 방향은 -x 방향으로 같습니다.
그런데 0 이되려면
C의 전하량이 A, B에 비해 커야하고
P를 +x 방향으로 당겨야합니다.
그럼 C는 음(-)전하 일 수밖에 없죠
이걸 정리하면 아래 그림입니다.
그런데!
x=4d에서 P에 작용하는 전기력의 방향이 -x 방향이군요!
이것도 버려!
정답은
+-+이겠네요
아래 그림과 같이 정리해 두었습니다.
ㄱ. A는 양(+) 전하죠 (ㄱ. 참)
ㄴ. 전하량의 크기는 C>A네요 (ㄴ. 참)
ㄷ. 이건 여러가지로 생각해 볼 수 있겠는데 위의 논리를 쓰면
P가 왼쪽으로 움직이면
C에 의한 전기력(갈색)은 당연히 감소
A, B에 의한 전기력(초록색) 은 증가 (왜냐하면 A의 전하량이 더 크기 때문!)
따라서 x=d에서 갈색이랑 초록이 같았는데 갈색은 감소하고 초록은 증가하니
당연히 0되는 지점 0<x<d 존재하지 않음!
따라서 d<d_0 임
(ㄷ. 거짓)
이건 제가 의도하지 않은 풀이입니다.
2. 그래프 추론 (의도한 풀이)
1) A, B가 전하의 종류가 같은 경우 (--나 ++)
전하의 종류가 같으면 0<x<2d에서 A, B에 의한 전기력의 방향은 다음과 같습니다. (+ 방향이 +x 방향입니다.)
이건 ++ 인경우 입니다.
그런데! 저 그래프를 보면 x축과의 교점은 1개 뿐입니다.
C에 의한 전기력을 더해 주면 저 그래프가 위 아래로 변하겠지만!
교점은 2개 생기지는 않겠죠.
그런데 이건 -- 도 마찬가지!
즉, A, B의 전하의 종류는 반대입니다.
첨언을 하자면
점전하 3개인 경우는
2개짜리를 먼저 합성한 다음
나머지 하나를 추가해서 생각해 보면 편합니다.
+++ 이고 --- 인경우는 위의 의도치 않은 해석에서 다루었으니 생략하겠습니다.
+++인 경우 그래프를 그려보면 아래와 같습니다.
x=d에서 당연히 두 그래프는 교점이어야 하는게
x=d에서 전가력이 0이기 때문입니다.
그런데 d<x에서 A, B에 의한 전기력의 크기는 감소하는데 C에 의한건 커지니
당연히 저 두 그래프를 합하면 0되는 지점이 한개 밖에 없겠죠!
이는 ---도 마찬가지!
그럼 +-+ 인지 -+- 인지인데
의도치 않는 해석에서 +-+만 가능하다 설명했으니 생략하겠습니다.
여기에서 중요한건
ㄷ선택지인데
자 ㄷ선택지를 잘 봅시다.
전하량이 A>B 이니 A, B에 의한 전기력은 다음과 같습니다.
그런데! 이제 C에 의한 전기력을 빼주면 저 그래프는 아래로 내려와 교점 2개가 생길겁니다.
x=d가 0이 되도록 그래프를 내리면 다음과 같습니다.
교점이 d<x<2d 사이에 있죠?
따라서 ㄷ은 거짓입니다.
어때요 참 쉽죠?
그래프 논리는 계속 공부해 보시는게 좋겠습니다.
점전하 3개 있는 전기력 위치 문제는!
2+1로 생각해 보자!
로 논리를 짜는게 좋겠네요!
유익하셨다면 좋아요와 팔로우 부탁드려용!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Massive 물리학1 + 물리학1 문제 풀이 강의
[Cluster] (칼럼) EBS가 실수?!/ 특수 상대론과 로렌츠 인자
[Cluster] (칼럼2) 용수철 저장된 에너지 최댓값 / 손실된 에너지로 더 빨리 푸는 방법?
6월 모의고사 물리 해설 강의
물리학1 개념서 [메카니카]
화학2 개념서 [메카니카]
2023 Massive
클러스터 모의고사 물리학1, 화학1, 생명과학1
https://atom.ac/books/9917-%ED%81%B4%EB%9F%AC%EC%8A%A4%ED%84%B0+%EA%B3%BC%ED%83%90+%EB%AA%A8%EC%9D%98%EA%B3%A0%EC%82%AC+%EC%8B%9C%EB%A6%AC%EC%A6%88+2023/
클러스터 출제진 모집
치킨! 이벤트
--------------------------------------------------------------------------------
클러스터 팀은 상시로 출제진/검토진을 모집합니다.
1) 출제진/ 검토진
모집 과목
물리학 1, 물리학 2, 생명과학 1
지원 자격
다음 1) ~ 3) 중 하나 이상 충족시키는 자
1) 2021학년도, 2022학년도 대학수학능력시험에서 지원 과목에 응시하여 1등급 성적을 받은 자
2) 대학수학능력시험을 2020학년도 혹은 이전에 봤지만, 지원 과목으로 과외 혹은 강사 조교 활동을 해온 자
3) 지원 과목의 문항 출제 경험이 있는 자
지원 방법
출제진의 경우는
첨부 파일의 출제양식을 활용하여 출제하신 문항을 hbyoon03@gmail.com로 보내주시면 됩니다.
주제는 자유이지만 되도록 평가원 기출문제를 참고하여 발문을 작성해주시고, 참고하신 문항은 참고문항에 기재해주시면 감사하겠습니다.
(선발되지 않는 경우에도 해당 문항의 저작권은 지원자에게 있으며 클러스터는 해당 문항을 절대로 사용하지 않습니다.)
검토진의 경우는
경력 부분을 인증할 수 있는 문서를 hbyoon03@gmail.com로 보내주시면 됩니다.
선발되신 경우 지원 자격에 관한 증빙서류가 요구될 수 있습니다.
출제 페이
출제 페이는 대외비 입니다. 하지만, '대형학원 못지않는 최고의 대우' 를 약속합니다.
출제 능력이 확인이 되면 페이 부분에 대해서 이야기할 예정입니다.
감사합니다!
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
안푼다 ㅅㅂ 실모2회차까지 풀었는데 ㄹㅇ얻어갈거 졷도없네
-
약력 현재 낮은 지거국 생물학과 2학년 재학 중 병역문제 해결됨 24살 내년에...
-
텔그 기준 0
충북의 57 경희치50경한51 부산한77경북수99 건국수62 설재료59 에라이 안봐 그냥
-
백분위 95 94 2 100 99 표점 131 132 2 78 66 인문인데 이정도...
-
아오 모기시치 사람 개빡치게하네..
-
캬캬캬 대라팍에서 13
승리 두가자~~~~
-
난감하네
-
수2는 그냥 힘듦 특히 절댓값 들어가면 건들질 못함 11번 난이도부터 막힘
-
알텍 1
현역이고 알텍 2회독 중인데 4규 들어가면 되는 건가요 뉴런이나 드리블 들으려고...
-
물2런한 오르비언들 꽤 되지 않았을까 구라 안까고 현역 때 그 친구한테 영업당해서...
-
아닌가 6모여서 그런가
-
6평 성적표 4
....................................... 앗 년도가?
-
오공완 1
신나서 공부 개열심히했다 ㅎ캬 캬
-
텔그돌렸는데 5
전적대랑 라인 겹치네 엌ㅋㅋㅋㅋ 복학..안돼~!
-
좀높네 파일럿하는건가
-
10 13 20 21 23 ㅁㅌㅊ?
-
텔그랑 고속 3
차이 왤케 많이 남? 고속은 약대 몇 개 붙여주고 연대도 거의 적정-안정인데 텔그는...
-
작수 화작 1컷이 87~88이었던거 생각하면 90~91이 정배겟지?
-
ㅅㅃ이 어케했노 Ebs 기출 무한회독했다는데 제일 웃긴게 남들 드릴 풀때 '올림포스...
-
오르비에서 만난 하윤아 제발 돌아와 난 아직도 우리가 했던 데이트를 기억해 0
아직도 너를 기억하고 있어 난 너의 포로가 되어 버렸어 제발 돌아와줘 제발
-
27까지만 맞고 싶은데 대략 어느정도 해놔야하나요 27도 어렵다고 들어서
-
뿌듯 1
감개무량
-
기하러들은 대부분 미적에서 도태되고 도망쳐나온거임 그래서 미적의 편린인 수2를 잘...
-
좋어좋아.. 해보는거야...
-
텔그 고대 0
왜 내신입력하니까 무한로딩됨?? 내 내신이 그렇게 황당한가 ㅅㅂ
-
하나하나 전문 찾아서 문제 포인트 찾고 논문도 읽고 하는거 보면 작년보다 더 빡세게...
-
자 라인잡아보자 219
ㄱㄱ 되도록 국수는 표점으로 탐구는 백분위로
-
실수 절대 안 하는 대신 +1하라하면 절하면서 한다 1
실수시발시발시발
-
대성마이맥 쓰고있는데 최적 정법이랑 윤성훈 사문 듣고싶은데 구매한 날짜부터...
-
학원 난리남요 위잉위잉 화재 발생!!!!!! 대피 ㄱㄱ혓
-
수학만해도많은데탐구는또언제해
-
제목이 곧 내용 ㅋㅋㅋㅋㅋ
-
궁금
-
수학 삼각함수 활용 단원 황이신 분 저 좀 구제해주세요… 0
최적의 풀이가 아니란건 알지만 정석 풀이 말고 처음 제가 했던 접근으로도 풀어보고...
-
니네가 2등하라고
-
일반 물리학에서 유체 역학 내려와도 수능 물2 1컷은 똑같지 않을까하는 생각이 가끔씩 듦
-
엽떡먹고싶다 0
근데배는안고픔..
-
지금 문해전 1만풀었고 정답률 75 ~80정도나온듯 그다음 n제로 이해원...
-
15 30 빼고 다 푸는데 80분이 안걸렸는데 채점하고 보니까 별 다양한 실수 다...
-
하…지구랑 영어 너흰 다음에 보자 션티 이신혁 쌤 저를 살려주세요
-
킬캠 2회 뭐죠 5
1회랑 맛이 너무 다르네요.. 1회는 넘어갔다 다시 오면 풀렸는데 14번 죽어도 안풀리네 허허..
-
떴으니까.
-
잇올러들아 아이패드 들고 가면 앱 유튜브랑 사이트 유튜브 다 차단됨? 엄마가...
-
물2특 3
머리가 기억 못 해도 손이 기억함 ㄹㅇ 신기함
-
배기범과 함께하는 기출 3회독으로 물1 1등급 쟁취한다
-
허슬테스트에 ebs 연계 반영 되어있나요? 안되어 있으면 그냥 작년에 사둔 거 풀게요
-
개같이 몰려서 서버 밀릴듯
클러스터 모의고사 해설지가 있나요?
오르비 종이책에 들어가서 사려는데
총 몇회분인가요?
쪽지 확인바랍니다!
그래프 교점 그림은 오해가 있을거 같아서 말씀 드리겠습니다.
양(+) 전하인 C가 x<3d 인 영역의 전기력은 -x 방향으로
y<0인 부분에 있어야합니다.
그런데 두 그래프를 합해야 하는데, A, B에 의해 y>0인 부분은 C의 y>0 인 부분을 빼야 하니
C가 만드는 전기력에 -를 붙여 그래프를 그림과 같이 만든 다음 교점을 찾는게 문제를 푸는 전략이라는 점 알려 드립니다.
즉, 저 위의 그래프는 실제 C가 x축상에 만드는 전기력이 아니라
C가 x축상에 만드는 전기력에 - 를 붙인 그래프이고
이의 교점을 찾으면 0이 되는 지점을 찾을 수 있다는 것으로 해석해야합니다.
AB에 의한 전기력그래프와 C에 의한 전기력그래프가 두점에서 만나면 되겠구나 했는데 딱 그 풀이네요ㅋㅋ
이런풀이법이 복잡해보여서 안했었는데 오히려이게더 쉽네요. 감사히 배워갑니다.