Page 152 - 2020 제작 서논술형 평가문항집-통합

2015 개정 교육과정 중고등학교 과학과 서·논술형 문항집

문항 정보

학년: 중3 단원: 에너지 전환과 보존 중단원: 역학적 에너지 전환과 보존 키워드: 에너지 전환, 보존

예시 문항

오른쪽 그림과 같이 지표면으로부터 5m 높이에서 질량이 2㎏인 물체를 4
㎧의 속력으로 위로 던져 올렸다. 아래 자료를 참고하여 물음에 답하시오.

(가) 역학적 에너지 = 위치에너지 + 운동에너지
(나) 물체를 위로 던져 올릴 때나 물체가 자유 낙하할 때, 공기 저항이
나 마찰이 없으면 물체의 역학적 에너지는 일정하다.
(다) 자유 낙하하거나, 위로 던져 올린 물체의 위치에너지와 운동에너지
는 서로 전환된다.

(1) 던져 올리는 순간에 물체의 운동에너지, 지표면을 기준으로 했을 때의 중력에 의한 위치에너지, 역
학적 에너지를, 풀이 과정을 포함하여 서술하시오.

(2) 가장 높이 올라간 순간에 물체가 가진 운동에너지와 중력에 의한 위치에너지를, 풀이과정을 포함하
여 서술하시오.(단, 공기 저항이나 마찰은 없는 것으로 가정함)

(3) 물체가 다시 떨어져 지표면으로부터 5m 높이를 지날 때의 운동에너지와 중력에 의한 위치에너지
를, 풀이 과정을 포함하여 서술하시오.(단, 공기 저항이나 마찰은 없는 것으로 가정함)

(4) 물체가 지표면과 부딪치기 직전에 물체가 가진 운동에너지와 중력에 의한 위치에너지를, 풀이과정
을 포함하여 서술하시오.(단, 공기 저항이나 마찰은 없는 것으로 가정함)

(5) 만약 공기 저항이 있다고 가정하면 물체가 지표면에 부딪칠 때 가진 역학적 에너지는 처음과 비교
했을 때 어떻게 될지, 에너지 보존의 관점에서 서술하시오.

출제 의도

중력에 의한 위치에너지와 물체의 운동에너지의 합은 외력이 작용하지 않을 때 보존된다는 것을 정확
히 이해하고, 실제 상황에 적용할 수 있는가를 묻는 문항입니다. 가장 기본적인 문항이지만, 학생들이 대
단히 어려워하는 부분이어서, 단계별로 나누어 전체 문제를 풀어나갈 수 있도록 배치하고자 했습니다.

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