해설 보기
정답줄에 걸린 장력이 550N이므로 저울 눈금도 550N입니다.
핵심 개념
도르래로 연결된 용수철저울의 눈금 = 줄의 장력
용수철저울은 자신을 관통하는 줄에 걸린 '장력'을 측정하는 장치입니다. 양쪽에서 각각 550N짜리 물체가 도르래를 거쳐 저울의 두 끝을 서로 반대 방향으로 당기고 있는 상황은, 저울 한쪽 끝을 벽에 고정하고 반대쪽을 550N으로 당기는 것과 물리적으로 완전히 같습니다. 평형이므로 줄 전체의 장력은 550N으로 일정하고, 저울은 이 장력을 그대로 표시합니다. 흔히 양쪽 힘을 더해 1,100N으로 착각하지만, 두 힘은 서로 반대로 작용해 저울을 관통하는 장력을 만들 뿐 합쳐지지 않습니다.
선지별 해설
①저울에는 실제로 550N의 장력이 걸려 있으므로 눈금이 0이 될 수 없습니다. 눈금이 0이려면 양쪽 줄이 팽팽하지 않아야 합니다.
②두 힘의 절반(275N)에 해당하지만, 저울이 표시하는 것은 힘의 평균이 아니라 줄의 장력 그 자체이므로 근거가 없습니다.
③양쪽 물체의 무게가 각각 550N이고 평형이므로 줄 전체의 장력은 550N입니다. 저울은 이 장력을 그대로 나타내므로 눈금은 550N입니다.
④양쪽 장력 550N을 단순히 더한 값으로, 서로 반대 방향으로 당기는 두 힘을 합산하는 대표적인 오류입니다.
해설 보기
정답알파선은 헬륨 원자핵의 흐름인 입자선으로 전자기파가 아닙니다.
핵심 개념
전자기파와 입자선(알파선)의 구분
전자기파는 전기장과 자기장이 진동하며 진공에서 빛의 속력으로 전파되는 파동으로, 파장에 따라 전파·적외선·가시광선·자외선·X선·감마선 등으로 나뉩니다. 반면 알파선은 헬륨 원자핵(양성자 2개+중성자 2개)의 흐름으로, 질량과 전하를 가진 '입자선'입니다. 따라서 이름에 '선'이 붙어 있어도 알파선은 전자기파가 아닙니다. 형광등 불빛(가시광선), X선, 자외선은 모두 파장만 다른 전자기파입니다.
선지별 해설