2016년06월25일 2번
[과목 구분 없음] 그림은 어떤 행성이 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 운동하는 것을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① a점에서 b점까지 운동하는 데 걸린 시간이 c점에서 d점까지 운동하는 데 걸린 시간보다 짧다.
- ② a점에서 b점까지 운동하는 동안 가속도의 크기는 증가한다.
- ③ c점에서 d점까지 운동하는 동안 운동 에너지는 감소한다.
- ④ d점에서 a점까지 운동하는 동안 속력은 일정하다.
(정답률: 알수없음)
문제 해설
태양을 중심으로 하는 타원 궤도에서 행성은 태양과의 거리가 변하면서 운동합니다. 이 때, 행성은 태양과 가까울수록 빠르게 움직이고 멀어질수록 느리게 움직입니다. 따라서, a점에서 b점까지 운동하는 데 걸리는 시간은 c점에서 d점까지 운동하는 데 걸리는 시간보다 짧습니다.
이는 가속도의 크기가 증가하기 때문입니다. 행성은 태양과 가까울수록 태양의 중력이 강해져 가속도가 증가합니다. 따라서, a점에서 b점까지 운동하는 동안 가속도의 크기가 증가하므로 속도도 더 빨리 증가하게 되어 시간이 더 짧게 걸립니다.