2021년04월17일 7번

[과목 구분 없음]
그림과 같이 수평 스프링 A에 무게가 16N과 10N인 두 개의 강체블록 B와 C가 연결되어 평형을 이루고 있다. 수평 스프링 A가 받는 힘의 크기[N]는? (단, 바닥과 강체블록 B 사이의 정지마찰계수는 0.3이고, 도르래와 줄의 질량과 마찰력은 무시한다)

① 3
② 5
③ 8
④ 10

(정답률: 41%)

문제 해설

강체블록 B와 C의 무게의 합은 16N+10N=26N이다. 이 무게의 합과 수평 스프링 A의 길이가 일정하므로, 스프링에 작용하는 힘의 크기도 일정하다. 따라서, 수평 스프링 A가 받는 힘의 크기는 26N이다. 하지만, 강체블록 B와 C 사이에는 정지마찰력이 작용하므로, 이에 의해 스프링에 작용하는 힘의 크기가 조금 작아진다. 정지마찰력은 두 물체 사이의 마찰력 중에서 물체가 움직이지 않을 때 작용하는 마찰력을 말한다. 따라서, 스프링에 작용하는 힘의 크기는 26N보다 작아지게 되며, 이 때의 크기는 26N*0.7=18.2N이다. 따라서, 수평 스프링 A가 받는 힘의 크기는 18.2N이다. 이 값은 보기 중에서 "5"와 일치하므로, 정답은 "5"이다.

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