3 kg 물체 2 m/s2 등가속도 운동 2초 작용한 힘이 한 일

3 kg 물체 2 m/s2 등가속도 운동 2초 작용한 힘이 한 일

 

 

질량이 3 kg인 물체가 마찰이 없는 수평면에서

2 m/s2의 등가속도 운동을 하였다.

2초 동안 물체에 작용한 힘이 한 일의 크기(J)는?

 

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[뉴턴 제2법칙]

F = ma

= (3 kg) (2 m/s2)

= 6 kg•m/s2

= 6 N

 

 

 

물체가 정지 상태에서 출발했다고 가정하면,

“등가속도 직선 운동” 공식을 이용한다.

S = v_0•t + (1/2)at^2

> 이동 거리(S): 단위는 m

> 초기 속도(v_0) = 0 m/s

> 시간(t) = 2 s

> 가속도(a) = 2 m/s2

 

 

 

S = v_0•t + (1/2)at^2

= 0×2 + (1/2)×2×2^2

= 4 m

 

 

 

일 = 힘 × 이동 거리

W = FS

= (6 N) (4 m)

= 24 N•m

= 24 J

 

 

 

답: 24 J

 

 

 

 

[참고] 등가속도 직선 운동 공식

> v = v_0 + at

> s = v_0•t + (1/2)at^2

> 2as = v^2 – v_0^2

(v는 나중 속도, v_0는 처음 속도)

 

 

 

 

 

 

 

[키워드] 등가속도 직선 운동 기준, 등가속도 운동 기준