드디어 비역학 칼럼! with 2022 물리학1

 앞선 게시물에서 물리라는 경계를 벗어나 모든 과탐의

2점 문제와 쉬운 3점을 어떻게 공부해야 하는지 알아봤죠? (달아주신 댓글 게시물로 옮길게요)

 그 중 전문 분야(?)인 물리학1을 가지고 어떻게  비역학을 대비할지

단원마다 뜯어봅시다. 

 물론 단순히 개념으로 풀리는 문제들은 방법없고요.. 개념 안 쌓는 건 본인 탓...

문제 번호 옆에 문제의 단원과 난이도를 써놨습니다. 

그 중 단순개념인 문제가 이해가 안간다면, 

해당 단원에 대해 개념이 부족한 것이니 그 점 참고하여 봐주시길 바랍니다. 

(비역학 칼럼이니 저번에 다뤘던 심화 역학 문제는 제외하고, 쉬운 역학과 비역학을 담았습니다.)

- 난이도

1. 단순 개념--->틀렸다면 개념이 부족..! 해당 단원 복습!!!

2. 계산 조금--->눈으로도 계산되는데 이걸 틀리다뇨,, 생각의 흐름 정리합시다!!!

3. 논리 조금--->수수께끼같이 차근차근 풀면됩니다..! 자주 쓰이는 논리이니 정리해둡시다!!!

4. 계산 많이--->눈으로 계산할 정도는 넘었네요,, 여러 식들이 나올텐데 그 식의 의미를 파악해보려 노력합시다.

5. 논리 많이--->케이스도 나눠야 할거고, 생각할 게 많습니다.. 

복습할 때 조건별로 왜 이생각을 먼저, 그 다음에 저 생각을 해야만 했는지, 

순서에 대해 정리해놔야 합니다. 순서가 꼬이면, 산으로 갈 가능성이 매우 다분합니다...

오늘은 손으로 풀어놓은 해설과 같이 볼게요...! 그림을 좀 그려야 해서 준비했어요....

1페이지는 다 단순 개념이니 간략히 설명하고, 중요한 비역학들은 조금씩 길게 

단원 설명 및 문제 풀이 팁을 쓰겠습니다...!

* 참고: 1~8번 단순개념/ 9~17 계산 or 논리 조금/ 18~20 계산 or 논리 많이

아! 그리고 시간이 없으시다면 문제 풀이 끝나고 맨 밑에 있는 

정리(마무리) 문단만 읽으셔도 돼요!!!!

 빛의 성질 중 파동성에 대한 질문입니다..! 

파동성을 가지면, 빛이 굴절과 간섭을 하죠? 그렇기에 '빛의 성질' of 파동; 굴절 or 간섭

둘의 차이를 물어본거군요! 교과서에 나와있는 예시들이니 

당연히 눈에 익었어야 합니다..

 핵반응이면 핵분열 아니면 핵융합인데, 어떻든 간에 제일 중요한 건

질량수는 양변에 보존법칙이 성립하지만, 질량은 질량 결손에 의해 일부 에너지로 전환된다겠죠?

믿을게요!

 중요하지만 많이들 모르는 개념이 하나 나왔습니다. 왜 이런 문제에서 진동수는 그대로인가???

진동수는 반드시 파원에서 결정됩니다. 매질에 상관없이 맨 처음 스타트가 중요한거죠.

그렇기에 물의 깊이가 달라짐에 따라 변화가 생긴다면, 일단 진동수는 아닙니다.

따라서 속력과 파장이 비례!--> 속력과 물이 깊이가 비례!!!

물론 문제에서 만나기 전에 이미 학습이 되있어야 할 상황은 맞아요..!

 전자기파에 대해 묻고 있군요. 전자기파의 파장(또는 진동수)별 분포는 

당연히 외우셨겠죠?

 보어의 수소 원자 모형입니다.--> '양자화'가 가장 중요하죠...

ㄱ 선지의 경우 지구와 달 생각하면 되죠? 미시세계든 거시세계든 똑같이 성립하는 건

연결지어둡시다..

그거말고는 E=hf 라는 유명한 공식밖에 언급할 게 없네요;;;

 자기력선의 방향을 물어보는 문제였죠. 화살표가 나가면 N, 들어오면 S. 

이렇게 판단한 극으로 자기화가 순방향인지 역방향인지를 알 수 있고,

그에 따라 상자성체인지 반자성체인지 판단됩니다! 

지겨워 죽겠네요!!!

 단색광 with 이중슬릿---> 빛의 파동성을 알아보는 실험 (빛의 중첩)

단색광 with 금속판---> 빛의 입자성을 알아보는 실험 (광전효과)

한 문제로 빛의 이중성을 모두 설명하는 멋진 문제였습니다! 이 또한 단순 개념...!!!

작용 반작용과 힘의 평형을 구분하는 건 매년 나오는 문제죠,,, 

실전 풀이에서는 주어와 목적어가 정확히 반대로 되어있어야 작용 반작용이죠?

ㄷ 선지에 깨알같이 탄성력에 대해 물어보고 있네요..!

-----------------------------------------------------------후 단순개념이 끝났어요...!!!

 말이 계산 조금이지 사실 간단한 문제죠? 

번호를 매겨놨으니 번호 따라가시길 바라요.

충돌이 없는데 운동량 문제가 나오면---> '운동량 보존 법칙& 운동량과 충격량의 정의'

이때 I=F*t에서 F가 평균 힘이라는 걸 몰랐다면, 조금 띠용(?)했겠어요.

본인이 쓰고 있는 식의 F가 알짜힘인지, 단순 작용하는 힘인지, 평균 힘인지는

꼭 알아두자고요 ㅡㅡ;;;

 꼭 아무렇지 않게 쓰던게 수능 날 이상하게 보이면 .... 여기까지 하도록 하죠ㅜㅜㅜ

 논리 문제가 나왔네요...!! 

전류가 흐르는 방향이 '(+)->(-)'& 'p형->n형' 임을 이용해서 방향을 찾아야 하네요.

이런 논리 문제는 논리의 순서가 중요해요..! 

이 문제의 경우에는 전극의 방향을 판단해야 트랜지스터를 찾기 쉽거든요..!

그 이유는 조건이 모두 스위치의 개폐 여부가 다르게 제시되어 있는데,

스위치들의 개폐와 상관없이 항상 쓰이는 회로의 부분은 전극입니다..!

트랜지스터는 전류의 방향에 따라 전류가 실제로 흐르는 부분일수도

아닐수도 있지만, 전극은 그렇지 않잖아요,, 

따라서 모든 조건으로 제일 쉽게 구할 수 있겠죠..! 

이런 생각은 문제 풀며 하는 게 아니라 평소에 습관이 되어있고,

문제 풀 때 발현이 되어야 합니다..!

이런 습관들이 잘 잡혀있는 사람들은 시험이 끝나고 이런 말을 하죠.

" 다 보이던데? "

 이런 전반사 문제의 경우 저는 굴절률이든, 속도든, 하나를 잡아서 

항상 똑같은 놈으로만 대소 판단하시길 부탁드려요...! 전 속도로 합니다 항상...

그리고 개념이 하나 나오죠? 광선 역진의 원리..

방향 바꿔도 그대로 빛의 경로가 유지된다는 거죠?

실험 I의 굴절각 (B)=실험 III의 입사각 (C)를 이용해 모두 위쪽이 A가 위치하도록

비교했습니다..!! 그러니 명확히 ㄱ이 풀리는 것이 보이시죠?

원래 평소에 이런 걸 많이 해본 사람이 수능 날 금방 할 수 있습니다!!!

 으아 재수 시작하고 1720에서 틀렸었던 문제가 나와서 굉장히 반가웠었어요.

이 문제는 오답할 때, '솔레노이드에 전류가 흐름=유도전류--> 자기력 발생--> E 손실'이라고 

정리해놨던 게 기억나서 수월하게 풀었습니다. 

그리고 이런 형태 자주 나오니까 자기력은 두 방향에서 같은지 아닌지,

솔레노이드에 흐르는 전류의 방향은 같은지 아닌지 꼭 정리해두세요!!!!

 그래프---> 기울기(미분)나 넓이(적분)를 이용해야죠...!

여기서는 (거리/시간)이므로 상대속도라는 걸 이용해서, 푸는 단순한 문제인데,

다만, 케이스를 분류해야 한다는 점이 특별하겠네요..!!

간단히 나누시면 됩니다. 딱히 할 말이 없네요 이 문제는,,,

 아고 '특수 상대성이론'은 정말 특별한 유형입니다. 

물리학1파트에서 제일 개발이 덜 된 유형이라 할 수 있거든요. 

나머지 파트들을 거의 난이도가 고정이지만,(유일한 변수는 열역학+용수철..!)

특수 상대성이론은 현재보다 훠어어얼씬 어렵게 나올 수 있습니다. 

그때 필요한 개념이 '고유사건'인데, 이건 나중에 자세히 다루도록 하죠...!

 어쨌든, 표에 제시된 건 시간이 줄어들었든, 늘어들었든 간에 변화가 일어난 후의 결과죠?

ㄷ 선지 풀 때 보시면, 광원->p: 줄어든 결과가 t1// 광원->q: 늘어난 결과가 t1이므로

원래 시간의 경우에 tp>tq임을 통해 풀 수 있었습니다..! 

올해 아니지 이제 작년 특수 상대성이론은 평이하게 나왔네요..!

 단순한 문제지만, 그래프의 변수가 이상하네요..? 우리가 알던 P-V그래프로 바꾸죠.

그 다음은 계산이 아니라 출제 의도를 파악하면 됩니다.

왜 하필 Q1-Q2 인가--> 실제 열량은 Q1-Q2-Q3 이므로..! 그래야 대소 비교 가능

왜 하필 2/3*PoVo 인가--> 삼각형 넓이가 그거니까..! 그래야 비교 가능

비역학은 대부분 계산없이 논리로 풀립니다,,, 유의하시길..!

 문제의 18번이네요. 많은 수험생들을 당황에 빠뜨린 문제입니다..

저도 순간 안 나와서 당황했어요. 그 이유가 두 가지 경우 중 잘못된 놈을 따라가면,

기가 막히게 ㄱ 선지가 맞아버리거든요!! (영악해라;;;)

 하지만 수능장에서 이때까지 시간이 정상적으로 확보됐다면, 차근차근 경우 나눠서 푸는게

오히려 빠를 때가 많습니다.. 그리고 계산을 다 할 필요가 없었죠?

방향과 관계없이 1번 케이스의 경우 Bo, 2Bo, 3Bo 의 자기장이 유도되는데

방향을 일일이 따지고 있을 게 아니라, 어떻게 부호를 붙여도 3Bo만큼은 만들 수 없다는 게

보이셨다면, 쉽게 불가능함을 알 수 있었을 거에요.

이처럼, 계산에 매몰되는 것이 아니라 거리를 살짝 두고 쳐다보는 시간이 중요합니다..

원래 대부분의 문제는 사실 1번 케이스처럼 두 도선의 자기장이 상쇄되는 걸 많이 내는데

조금 특이한 문제였어요..! 

 약간의 팁을 드리자면, 이렇게 케이스를 나눠야만 하는 문제도 있는 반면에

안 나누고 한 번에 알 수 있는 문제들이 있는데 그런 문제들은 

P점일 때와 Q점일 때의 변화량에 특별한 의미가 있을 때입니다..!

(찾고 있는데 못 찾아서 일단 올려요ㅜㅜ 생각하는 문제가 왜 안나오죠..)

 으아 드디어 마지막 문제입니다..! 

이것도 18번처럼 잘 관찰해보면, A와 B 그리고 C와 D가 대칭적으로 위치한 구조죠.

그리고 각각의 세기도 같답니다..! 이럴 때 대칭점(균형점)이 갖는 의미가 크죠.

A와 B 세트와, C와 D 세트의 세기가 같을 때 정말 대칭이고

둘의 세기가 달라지면, 한 쪽으로 치우쳐지겠죠?? 그걸 이용한 풀이입니다. 

그림이 예쁘면 써먹자구요..! --> 이게 출제자의 의도 아니겠습니까....

그래서 이런 점전하 문제가 나올 때 부록으로 이 문제처럼 그래프를 많이 그려보면

'균형점과 점전하에 가해지는 알짜힘의 세기' 변화에 관한 감이 좋아질 겁니다..!

--------------------------------------------------------------문제 풀이 끝!

마무리_

 복기해봅시다. 어떤 문제들이 계산이었고, 어떤 문제들이 논리였죠?

찾아보고 오세요!!!

여러분도 아마 문제마다 제가 써놓은 유형에 대해 납득하셨을 겁니다.

하지만 저 분류는 사실 역학-계산, 비역학-논리 였죠.

즉, 비역학은 계산없이 논리로 풀이가 가능한 파트입니다.

'얘가 ~니까 ...보다는 어떠하다' 라는 구조가 비역학의 근간입니다.

따라서 자신이 무지성으로 계산한다든가(특히 전기력, 자기장, 전반사 파트),

일정한 기준 없이(특수 상대성이론이나, 진동수와 파장 중 뭐가 일정한지 헷갈리는 사람),

문제를 풀고 있다면, 오늘 이 칼럼을 통해 자신의 부족한 점을 보완하시길 바랍니다...!

오늘도 긴 글 읽느라 고생많으셨어요(고생은 너가 더했지 넌 썼잖아!)

읽기 전의 여러분과 읽은 후 올해의 수능을 보는 여러분 사이에 변화가 있길 바랍니다...!

(자꾸 뭘 그렇게 바라는지..)