๋“ฑ๊ฐ€์†๋„์—์„œ ๊ฐ๋„๊ฐ€ ์žˆ๊ณ  ์†๋ ฅ์€ ๋ชฐ๋ผ์š”?

๊ฐ๋„ ์ฃผ์–ด์ง€๋ฉด ์†๋„๋ฒกํ„ฐ๋ฅผ (a, aํƒ„์  ํŠธ) ์•„๋‹ˆ๋ฉด v(์ฝ”์‹ธ์ธ, ์‹ธ์ธ)์œผ๋กœ ํŽธํ•œ๋Œ€๋กœ ์„ค์ •ํ•˜๊ณ  ํ’€์–ด๋ผ!


๊ฐ๋„๊ฐ€ ์ฃผ์–ด์กŒ์„๋•Œ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ํ‘ธ๋Š”์ง€ ํ•จ๊ป˜ ์•Œ์•„๋ณด์ž


์˜ค๋‹ต๋ฅ  11์œ„ ์‰ฌ์›€

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๊ฒฝ์‚ฌ๋ฉด? ๋“ฑ๊ฐ€์†๋„๋‹ค. ๋งŒ๋‚˜? ์‹œ๊ฐ„ t๋‹ค. ์†๋„๋ฐ–์— ์ฃผ์–ด์ง„๊ฑฐ ์—†์ž–์•„? ์‹œ๊ฐ„๊ณผ ๊ฐ€์†๋„๋ฅผ 1๋กœ ์ƒ๋žตํ•ด

A๋งŒ๋ณด์ž

์ฒ˜์Œ์†๋„ ํƒ„์  ํŠธ๊ฐ’์œผ๋กœ ์„ค์ •ํ•ด์„œ (a, a/โˆš3)๋ผ๊ณ  ํ•ด A๋ณ€์œ„๋Š” (at, at/โˆš3-gt์ œ๊ณฑ/2)=(a,a/โˆš3-0.5)๋„ค

์ด ๋ฒกํ„ฐ์˜ ํƒ„์  ํŠธ? ๋ถ€ํ˜ธ ์ž˜๋ด ํƒ„์  ํŠธ-30๋„์•ผ (a/โˆš3-0.5)/a=-1/โˆš3 a=โˆš3/4 ์•ผ ๋‹คํ–ˆ๋‹ค

A์ฒ˜์Œ์†๋ ฅ vA=|(โˆš3/4, 1/4)|=0.5, A๋ณ€์œ„ํฌ๊ธฐ |(โˆš3/4,-1/4)|=0.5์ง€


B๋งŒ๋ณด์ž

์ฒ˜์Œ์†๋ ฅ vB, ๋‚˜์ค‘์†๋ ฅ ๋ชฐ๋ผ ๋Œ€์‹  ๊ฐ€์†๋„ g์‹ธ์ธ์„ธํƒ€=g/2=0.5์ธ๊ฑด ์•Œ์ง€ ๊ทธ๋Ÿผ แ„ƒแ…ฌแ†ป์–ด

B๋ณ€์œ„ํฌ๊ธฐ๋Š” vBt+gt์ œ๊ณฑ/4=vB+0.25 ์ด๊ฑฐ๋ž‘ A๋ณ€์œ„ ํฌ๊ธฐ๋ž‘ ๊ฐ™์ž–์•„? vB+0.25=0.5, vB=0.25 ๋ vB/vA=1/2


์˜ค๋‹ต๋ฅ  1์œ„ ์•„๋งˆ ์–ด๋ ต๊ฒ ์ง€

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A์™€ B ๊ฐ๋„๊ฐ€ ์—†๋„ค? ๋ปฅ์ด๊ณ  ํƒ„์  ํŠธ 3/4์ž„ ๋งŒ๋‚˜? ์‹œ๊ฐ„ t์ž„.

์–ด๋ญ์•ผ d=1, v=1ํ•˜๋ฉด ์ข‹๋„ค? ๊ทผ๋ฐ ๋‹ต๋ด๋ผ v๋ฐ‘์— ๋ถ„๋ชจ๊ฐ€์žˆ๋ƒ ๋”ฑ๋ด๋„ ๊ณ„์‚ฐ ๋ณต์žกํ•ด์ง€๋‹ˆ๊นŒ ํƒ„์  ํŠธ๋„ ๊ณ ๋ คํ•ด์„œ d=1, V=5 ์–ด๋–ฐ? ์กฐ์˜ค์น˜. V๋Œ€์‹  v๋ฅผ ๊ตฌํ•˜๋Š”๊ฑฐ์•ผ

B์ฒ˜์Œ์†๋„๋Š” (-4, -3) A์ฒ˜์Œ์†๋„๋Š” v(์ฝ”์‹ธ์ธ,์‹ธ์ธ)=(4a,3a)๋„ค ์ด์ œ ๊ณ„์‚ฐ์ด๋„ค

๊ฐ€์†๋„๊ฐ€ ๋ญ์ง€? ๋ชฐ๋ผ ๊ฑ (p, q)๋ผ๊ณ  ํ• ๊นŒ? A, B ์œ„์น˜๋ฒกํ„ฐ ์จ๋ด

A(4at+pt์ œ๊ณฑ/2, 3at+qt์ œ๊ณฑ/2) B(4-4t+pt์ œ๊ณฑ/2, 3-3t+qt์ œ๊ณฑ/2)

๋”๋Ÿฝ๋‹ค๊ณ ? ใ„ดใ„ด ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฒกํ„ฐ ๋ด๋ด BA=A-B=(4at+4t-4, 3at+3t-3) ์ด๊ฑฐ 0๋ ๋•Œ๊ฐ€ ์–ธ์ œ์•ผ t=1/(a+1)๋„ค t๋Š” ์ด์ œ๋ถ€ํ„ฐ ์†Œ๊ฑฐํ• ์ˆ˜์žˆ์–ด

๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  A๊ฐ€ x์ฒจ์†์ด 4a๊ณ  x๋‚˜์†์ด 0์ด๋‹ˆ๊นŒ xํ‰์†์ด 2a์ž–์•„ 2at=2a/(a+1)=8/5 a=4 ํ™€๋คผ์’ฏ ๋‹คํ’€์—ˆ๋„ค

v=|4(4,3)|=20, V=5=v/4


์˜ค๋‹ต๋ฅ  13์œ„ ์‰ฌ์šด๋ฌธ์ œ

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๋‹ต์ด kโˆšgh ๊ผด์ด์ง€ g=h=1์ด๋ผ ํ•˜๋ฉด ๋˜์ง€?

์ฒ˜์Œ์†๋„ (v/โˆš2, v/โˆš2)์ด๊ณ  ์‹œ๊ฐ„์€ t=1/(v/โˆš2)=โˆš2/v ์ด์ œ t๋Š” ์†Œ๊ฑฐํ• ์ˆ˜์žˆ์–ด

y๋ณ€์œ„? v/โˆš2t-gt์ œ๊ณฑ/2=1-1/v์ œ๊ณฑ=1/3 (์‹ ์ฒ˜์Œ์—๋Š” ์˜๋ฏธ ํŒŒ์•…ํ•˜๋ผ๊ณ  ์จ์ค€๊ฑฐ๋‹ค ์‹ค์ „์€ g=h=1์ด๋ผ์„œ ์•ˆ์“ด๋‹ค)

v์ œ๊ณฑ=3/2 ๊ทธ๋Ÿผ ๋‹ต์€ โˆš(3/2)โˆšgh๋„ค


๊ฐ๋„๊ฐ€ ์•ˆ์ฃผ์–ด์ง€๋ฉด? ๋‚ด์ผ ๋‹ค๋ฃธ

์ถ”์ฒœํ•˜๋Š” ์นผ๋Ÿผ: https://drive.google.com/file/d/1_ma0ZChPRJw5oZuDCJ3WA9_E4um1VkSs/view