2020년06월13일 6번
[과목 구분 없음] 하나의 위성이 지구 주위로 반지름이 R인 원 궤도를 돌고 있다. 이때 위성의 운동에너지를 K1라 하자. 만약에 위성이 이동하면서 반지름이 2R인 새로운 원 궤도로 진입하게 된다면 이때 이 위성의 운동에너지는?
- ① 1/4K1
- ② 1/2K1
- ③ 2K1
- ④ 4K1
(정답률: 41%)
문제 해설
위성의 운동에너지는 운동속도의 제곱에 질량의 반을 곱한 값인데, 이 값은 궤도 반지름에 비례하므로 새로운 궤도에서의 운동에너지는 이전 궤도에서의 운동에너지의 몇 배가 될까요?
새로운 궤도의 반지름이 이전 궤도의 반지름의 2배이므로, 운동속도는 1/2로 감소합니다. 따라서 운동에너지는 (1/2)2 = 1/4배가 됩니다. 즉, 새로운 궤도에서의 운동에너지는 이전 궤도에서의 운동에너지의 1/4배가 됩니다.
하지만 문제에서는 운동에너지가 1/2K1로 주어졌으므로, 이전 궤도에서의 운동에너지의 1/4배를 구하면 바로 정답인 1/2K1가 됩니다. 따라서 정답은 "1/2K1"입니다.
새로운 궤도의 반지름이 이전 궤도의 반지름의 2배이므로, 운동속도는 1/2로 감소합니다. 따라서 운동에너지는 (1/2)2 = 1/4배가 됩니다. 즉, 새로운 궤도에서의 운동에너지는 이전 궤도에서의 운동에너지의 1/4배가 됩니다.
하지만 문제에서는 운동에너지가 1/2K1로 주어졌으므로, 이전 궤도에서의 운동에너지의 1/4배를 구하면 바로 정답인 1/2K1가 됩니다. 따라서 정답은 "1/2K1"입니다.
