[역학적 에너지 보존] 22년도 7월 학평 물리학1 18번, 23년도 EBS 수능완성 22066-0059 연계

알았어야 할 내용

1. 운동량 보존 법칙

2. 역학적 에너지 보존 법칙

풀이 과정

용수철이 압축되는 동안 A와 B 사이의 거리는 점점 좁혀지다가 최대로 압축된 뒤 다시 멀어진다. 시간에 따른 A와 B 사이의 거리 변화 추이를 개략적으로 나타내면 다음과 같다.

물론 저런 이차 함수 형태는 절대 아니겠지만, 최대 압축 길이에서 기울기가 0임은 분명한 사실이다. 속도가 바뀌기 때문이다. 따라서 최대 압축 길이에서는 A에 대한 B의 상대속도가 0이 되므로 이 지점에서 A와 B의 속도는 같다.

(나)에서 B의 운동 에너지는 다음과 같다.