[Q1] 속이 찬 실린더와 속이 빈 실린더를 중심축에 대해서 같은 각속도로 회전시킨 후 거친 바닥에 살짝 올려두었다. 이후 두 실린더가 미끄러짐이 없이 구를 때 질량중심이 더 빠르게 움직이는 것은? 두 실린더의 외부 반지름은 같다.

  1. 속이 찬 실린더
  2. 속이 빈 실린더
  3. 같다
  4. 정보 부족(질량 등..)
 

[Q2] 구르기까지 걸리는 시간이 더 긴 쪽은?

 
 
 
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균일하게 대전된 반구면의 중심에 놓인 점전하 $Q$가 받는 정전기력의 크기는? 적분이 필요없다.

  1. $\frac{\sigma Q}{4\epsilon_0}$
  2. $\frac{\sigma Q}{2\epsilon_0}$
  3. $\frac{\sigma Q}{\epsilon_0}$

 

 

 
 
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반구면의 미소면적 $\Delta A$에 작용하는 정전기력은 면에 수직하게 $\sigma \Delta A Q/(4\pi \epsilon_0 R^2) $ 만큼 작용한다. 따라서 정전기력이 구면에 만드는 압력은 $P = \sigma Q / (4\pi \epsilon_0 R^2)$이다. 반구면을 미소링으로 분해해서 이 압력이 만드는 알짜힘을 구할 수 있지만 적분을 사용하지 않는 다른 방법을 사용하자. 압력 $P$을 가지는 기체를 적도면이 닫힌 반구면에 가둘 때 압력이 만드는 알짜힘이 0이 되어야 하므로 반구면이 받는 알짜힘은 적도면이 받는 알짜힘과 같음을 알 수 있다. 그런데 압력이 적도면에 주는 힘은 모두 같은 방향이므로 단순하게  $\pi R^2 P= \sigma Q/(4\epsilon_0)$로 계산된다.

 
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그림처럼 무게가 $W$인 균일한 반구체가 벽에 기대어 있다. 벽이 반구를 지탱하는 힘은?

  1. $3W/5$
  2. $3W/8$
  3. $W/5$
  4. $2W/5$

 
 
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용수철이 늘어나지 않은 상태에서 일정한 힘 $F$로 당긴다. 이 과정에서 힘 $F$가 할 수 있는 최대일은?

  1. $2F^2/k$
  2. $F^2/k$
  3. $F^2/2k$
  4. $\infty$
 

 
 
 
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  1. 왼쪽
  2. 오른쪽
  3. 제자리에서 회전만 한다.
  4. 정보 부족
 

 
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