여러 힘이 함께 밀 때 최종 결과 따져 보기

물리 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 10 N으로 밀고 4 N이 방해하는 3 kg 상자 (비교용: 비스듬히 당기는 10 N)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 수평면 위 3 kg 상자를 앞쪽으로 10 N으로 밀고, 뒤쪽으로 4 N이 방해합니다. 그림을 [칸 A]에 그리세요.
  2. 상자가 앞으로 6 m 갔습니다. 10 N × 6 m와 4 N × 6 m를 각각 [칸 B]에 적으세요.
  3. [칸 B]의 두 값 중 운동을 방해한 쪽에 빼기 부호를 붙이고, 둘을 더한 값을 [칸 C]에 적으세요.
  4. 이번엔 두 힘을 먼저 더해 앞쪽으로 남는 힘의 크기를 구하고, 거기에 6 m를 곱해 [칸 D]에 적으세요.
  5. [칸 C]와 [칸 D]를 비교해 같은지 다른지 [칸 E]에 한 줄로 적으세요.
  6. 이번엔 10 N을 수평에서 60° 위로 비스듬히 당깁니다. 앞으로 밀어 주는 몫은 10 × 0.5임을 이용해 6 m에 대한 값을 [칸 F]에 적으세요.
칸 A — 힘 방향 그림
칸 B — 각 힘 × 이동 거리
칸 C — 부호를 붙여 모두 더한 값
칸 D — 먼저 힘을 더한 뒤 거리 곱한 값
칸 E — 두 방법 비교
칸 F — 비스듬히 당긴 경우의 값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]와 [칸 D]는 계산 순서가 전혀 달랐는데도 결과가 어땠나요? 왜 그렇게 되는지 여러분의 말로 쓰세요. (15점)

✎ 따로 계산해 더한 값과 먼저 더해 계산한 값이 ___했다. 왜냐하면 …

(2)이것은 10 N과 4 N이라서 생긴 우연일까요, 힘의 개수나 크기를 바꿔도 성립하는 규칙일까요? 힘을 3개로 늘려 직접 계산한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 잡은 세 힘 ___ N, ___ N, ___ N으로 해 보니 …

(3)[칸 F]의 비스듬히 당긴 경우는 왜 10 N × 6 m보다 작은 값이 되었을까요? 무엇 때문에 줄었는지 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 계산한 두 가지 방법과 그 결과를 각각 한 문장으로 쓴 뒤, 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙이세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)방향에 맞는 부호를 붙여 모든 값을 빠짐없이 계산함상 · 중 · 하
해석 (40점)두 계산 방법이 같아지는 이유를 자기 말로 쓰고, 직접 만든 사례로 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 쓴 문장마다 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

여러 힘이 함께 밀 때 최종 결과 따져 보기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.수평면 위 5 kg 물체를 수평 방향으로 20 N의 힘으로 밀 때 운동을 방해하는 마찰력이 8 N이다. 물체가 4 m 이동하는 동안 미는 힘이 한 일, 마찰력이 한 일, 알짜힘이 한 일을 각각 구하시오.
2.위 문제에서 물체가 정지 상태에서 출발했다면 4 m 지점에서의 속력을 구하시오.
3.질량 2 kg의 상자를 수평에서 60° 방향으로 12 N의 힘으로 당겨 수평으로 5 m 옮겼다. 이 힘이 한 일을 구하시오. (cos60° = 0.5)
4.수평면에서 물체를 일정한 속력으로 6 m 끌었다. 이때 알짜힘이 한 일은 얼마인지 쓰고 이유를 밝히시오.
5.물체를 들고 수평으로 3 m 걸어갔을 때 중력이 한 일을 구하시오. (g = 9.8 m/s²)
정답
1. 미는 힘 80 J, 마찰력 −32 J, 알짜힘 48 J 2. ½×5×v² = 48 → v² = 19.2, v ≒ 4.4 m/s 3. W = 12 × 5 × 0.5 = 30 J 4. 0 J — 속력이 일정해 운동 에너지 변화가 0이므로 알짜힘이 한 일도 0 5. 0 J — 중력의 방향과 이동 방향이 수직이므로
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