일반물리학 문제풀이(일차원 운동 - 속도)2

문제

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풀이

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먼저 문제의 상황을

이해해봅시다.

제트기가 활주로에

정지상태로 있습니다.

이륙을 하려면 활주로를 벗어나지 않고

75m/s의 속도에 도달해야합니다.

그래서 가속도가

1.3m/s² 이라면 2.5km의 활주로를

벗어나지 않고 이륙할 수 있는지

묻는 문제입니다.

 

그렇다면 이륙을 위한

속도인 75.0m/s에 도달하는데

얼마나 걸리는지 시간을

알 수 있다면 제트기가 시간동안

이동한 변위를 구할 수 있으니

활주로의 길이를

벗어나는지 확인해볼 수 있지 않을까요?

 

제트기는 등가속도 운동을

하고 있기 때문에 위의 식으로 제트기의

속도를 구할 수 있습니다.

하지만 이륙하는데 필요한 속도는 문제에서

주어졌습니다.

그리고 초기속도는 0 그렇다면

미지수는 t하나 뿐이니 t를 구할 수 있겠네요.

 

 

이륙속도를 좌변의 v에 대입해주면

쉽게 시간의 값을 구할 수 있습니다.

그렇다면 57.7초 동안

제트기는 얼마나 이동할수 있는지

알아보겠습니다.

 

 

일차원 등가속도 운동을 하는 물체의

위치는 위의 식으로 구할 수 있습니다.

그럼 우리에게 주어진 값을 위 식에

대입해주면 제트기가 이륙하기 위해

이동한 거리를 알 수 있을 것입니다.

제트기는 활주로를 벗어낫을까요?

 

 

제트기가 이륙을 위해

활주로를 이동한 거리는 2.16km가 됩니다.

활주로의 길이가 2.5km라고 했으니

다행히 제트기는 활주로를

벗어나지 않고

안전하게 이륙할 수 있겠네요.

 

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결론

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일차원 등가속도 운동의 개념에 대해 제대로 알고 있다면 어렵지 않게 풀 수 있는 문제다. 물리를 공부한다면 이런 흥미로운 예측도 할 수 있다는 것을 배웠다는 점에서 나름의 재미가 있었다.