과목구분없음수능(국어영역) · 2015년11월12일 · 17/45
17.[가]에서 문이 90° 회전하는 동안의 상황에 대한 이해로 적절한 것은?(16번 공통지문 문제)
1
알짜 돌림힘의 크기는 점점 증가한다.
2
문의 회전 운동 에너지는 점점 증가한다.정답
3
문에는 돌림힘의 평형이 유지되고 있다.
4
알짜 돌림힘과 갑의 돌림힘은 방향이 같다.
5
갑의 돌림힘의 크기는 을의 돌림힘의 크기보다 크다.
해설
세부 내용 추론 [정답해설] 2문단에서 물체에 작용하는 돌림힘의 크기는 회전축에서 물체에 속한 점 X까지의 거리와 가해 준 힘의 크기의 곱으로 표현될 수 있다고 언급했으므로 갑의 돌림힘은 300N·m(=300N×1m)이며, 을의 돌림힘은 400N·m(=200N×2m)이다. 따라서 알짜 돌림힘은 갑의 반대쪽에서 작용하는 100N·m로 나타낼 수 있다. 이때 알짜 돌림힘이 한 일은 알짜 돌림힘의 크기와 회전 각도의 곱이므로 50πJ(=100N·m×0.5π)이며, [가]에서 알짜 돌림힘이 한 일은 갑의 반대쪽으로 90°를 회전시키는 것이므로 알짜 돌림힘은 문이 갑의 반대쪽에서 갑의 있는 쪽으로 회전하도록 작용하는 양(+)의 일을 했다고 할 수 있다. 6문단에서 어떤 물체에 알짜 돌림힘이 양(+)의 일을 하면 그만큼 물체의 회전 운동 에너지는 증가한다고 하였으므로 [가]에서 문이 90° 회전하는 동안 문의 회전 운동 에너지는 점점 증가한다고 할 수 있다. [오답피하기] ① 문에 작용하는 알짜 돌림힘은 100N·m로 일정하다. ③ 문에는 갑의 반대쪽에서 갑이 있는 쪽으로 100N·m의 알짜 돌림힘이 가해지고 있으므로 돌림힘의 평형이 유지되고 있다고 할 수 없다. ④ 알짜 돌림힘은 갑의 반대쪽에서 갑이 있는 쪽으로 작용하므로 알짜 돌림힘과 갑의 돌림힘은 방향이 다르다. ⑤ 갑의 돌림힘은 300N·m이며, 을의 돌림힘은 400N·m이므로 갑의 돌림힘의 크기는 을의 돌림힘의 크기보다 작다. [수능 해설 출처 : EBS]