목동 길벗아카데미에서 과학을 담당하는 황윤수 선생님 입니다.​

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길벗 포맷을 통해 중학교 2학년 70점 학생을 기준으로 설명을 드리겠습니다.

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중학교 물리에서 역학적 에너지에서 위치에너지에 대한 질문이 되겠습니다.

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문제를 이해하기 위한 핵심 개념을 보자면

1. 역학적에너지 = 위치에너지 + 운동에너지 의 총합

2. 위치에너지 = 기준지점을 중심으로 h(m)의 높이에 질량이 m(kg)의 물체가 위치할 때 잠재된 에너지

E=9.8×m×h

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3. 운동에너지 = 질량이 m(kg) 물체가 속력이 v(m/s)일 때 물체가 지닌 에너지량

E=1/2​×m×v2​

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4. 역학적 에너지 보존의 법칙 = 마찰이 없는 경우 위치에너지와 운동에너지는 서로 전환이 가능하며 총 에너지의 양은 일정하다.

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따라서 마찰이 없는 경우 위치에너지는 운동에너지로 전환되어 바닥에 충돌하며 역학적에너지의 총량은 일정합니다.

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위 문제의 경우 중2 물리부분 내신을 기준으로 ​길벗 아카데미의 길벗 포맷을 통해 평가한다면 난이도는 2/5 (시험 통계적으로 비슷한 유형의 5개 문제를 풀이 시 2개 문제를 틀리는 확률) 이며 출제경향성은 2.5/5 (시험 통계적으로 비슷한 유형의 5개 문제를 출제시 3개 문제의 출제 빈도수를 가짐) 정도로 역학적에너지에서 위치에너지의 전환 에 관한 문제로 70점 이하 학생의 경우 기본 개념의 이해를 위한 풀이로도 난이도가 평범한 편이니 조금 더 여러 문제 풀이를 통해 유형에 대한 숙련이 되면 (또는 80점 이상의 성적인 학생인 경우) 위의 문제 보다 좀 더 난이도가 높은 응용적인 문제를 푸는 것을 추천해 봅니다.

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참고로 과학 문제는 계산보다는 혼자서 개념을 알기 쉽지 않은 부분이 있어 주변의 도움 시 쉽게 깨우치게 되는 경우가 많습니다. 평소에도 궁금한 점은 언제나 묻기를 주저하지 마시고 열공하시기 바랍니다. ^^

공기 저항이 없을 때 물체를 지면으로 떨어뜨리면, 물체의 역학적 에너지는 어떤 종류의 에너지들로 전환되나요