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IMPULSE [995797] · MS 2020 (수정됨) · 쪽지

2025-11-15 23:13:25
조회수 1,639

[물1] 261120_전기력 그래프개형이용 + 정성적풀이

게시글 주소: https://dev.orbi.kr/00075595301

안녕하세요 IMPULSE 물리학1 저자입니다.


이번 수능 물1 오답률 1등 20번 전기력 문제 해설하며 


그래프개형의 이용 + 정성적으로 문제풀이를 하는 것에 대해 설명해보도록 하겠습니다. 


중요한 실전개념 다룬 부분 하이라이트는 꼭 읽으시길 바랍니다!






-------------Step 1-------------


어떤 유형 불문하고 전기력 문항에서 가장 먼저 해야할 것은 전하부호 찾기 입니다. 


우선 전하부호부터 찾겠다는 마인드로 초반 문제풀이를 시작해야 합니다.


x = d- (좌근방)에서 그래프가 무한대로 가지요? 따라서 B = (-) 부호입니다. 


또한 A, B 전하량이 같다고 했는데, A 전하부호가 (-)라면 


x = 0 에서 P에게 작용하는 (A+B)의 전기력은 0일겁니다. 


그러면 C가 작용하는 전기력까지 포함했을 때 절대 P가 (A+B+C)로 부터 받는 전기력이 0이 될 수는 없습니다.


따라서 A = (+) 부호입니다. 


여기까진 다들 합니다. (전하량 같은 두 전하의 중점에서, 전하부호 같으면 전기력 0인거 이용되는건 국밥...)




-------------Step 2-------------


전하부호부터 찾아야한다 했고 이제 C 전하부호를 찾아야합니다. 


여기서 그래프의 개형적인 이해가 있다면 바로 C의 전하부호를 (+)라고 찾을 수 있습니다. 


그래프의 개형적인 이해는 아래 사진 보시면, 





유리함수 어떻게 그리고 이런거 하나씩 다 설명하긴 너무 길어져서 생략한 부분이 있지만... 아래 결론만큼은 기억합시다.


두 점전하 사이의 영역 그래프 개형은, 전하 부호가 센 점전하의 반대쪽으로 치우친다.


위의 네 그래프에서 A가 B보다 전하량이 세죠? 그러니까 회색점선 사이 영역에서 그래프가 모두 '오른쪽'으로 치우친 것입니다.


다시 문제로 돌아와봅시다. 


만약 C = (-) 라면,  -d ~ +d 영역에서 A 와 (B+C) 중 전하량은 (B+C)가 세므로 그래프가 왼쪽으로 치우쳤어야 합니다. 


왜냐하면, 전하량이 오른쪽이 세니까 사이 영역(-d ~ +d)의 그래프는 그 '반대'인 왼쪽으로 치우쳐야 하니깐요.


그런데 문제 그래프는 모두 극소점이 오른쪽으로 치우쳐 있습니다. 따라서 C = (-) 면 모순.



C = (+) 가 바로 찾아집니다. 그래프에 대한 개형적인 이해는 선택이 아니라 필수라고 생각합니다.




-------------Step 3-------------


전하부호부터 찾자고 했는데 A,B,C 각각 (+), (-), (+)로 다 나왔으니 ㄱ,ㄴ 선지 풀어봅시다. 부호 찾아서 쉽습니다.


P 가 x = 0 위치일 때 아래 그림과 같이 전기력을 받습니다. x = 0 에서 8,0 이니까 4,4로 (가)는 반대, (나)는 같은 방향..


상대적으로 P에 가까운 A,B가 P에 작용하는 전기력 방향은 오른쪽으로 같고 그 합은 4인 반면,


P와 멀리 떨어진 C가 혼자서 P에 작용하는 전기력이 4라는 건 


C의 전하량이 A,B 전하량보다는 크다는 것입니다. -> ㄱ선지 O


또한 (가)에서 P는 전기력이 0입니다. (A+B) 전기력과 C 전기력 방향이 반대고 크기 4로 같으니 0이므로,


(다) 의 ㉠ 그래프는 (가) 그래프네요. -> ㄴ선지 X




-------------Step 4-------------


ㄷ선지 풀어보며 제가 강조하는 전기력 문제를 정성적으로 푼다는 것을 이해해봅시다. 


평가원은 전기력에서 힘을 비교하는 ㄷ쯤 되는 선지에서


모든 전하량을 qA, qB, qC 로 놓고 전기력 방향, 크기 조건 다 계산해서 푸는 정량적인 계산 위주의 풀이보다,


이전 상황에서 언급된 힘, 상황을 통해 기존 힘의 크기 변화, 대소관계를 통한 '정성적인' 풀이를 요구합니다.



ㄷ선지에서 쌩뚱맞게 6N이 등장합니다. 저희 아직 10N조건 안썼죠? (나) 상황을 좀 더 자세히 봅시다. 


이전 상황인 x = 0 위치에서 P의 전기력  --->  x = x0 위치에서 P의 전기력 변화를 살펴봅시다. 


C 전기력 : 이전상황(x=0)에서 4였으나 (x=x0)에선 4보다 작아짐


그런데 (A+B+C) 전기력이 (x=x0)에서 10이 되어야 합니다. 따라서 (A+B)가 (x=x0)의 P에게 작용하는 전기력은 6보다 큼!


이렇게 "이전상황"과 결부시켜서 힘 비교를 하는 정성적인 풀이 느낌에 익숙해져야 전기력 문제를 잘 푼다고 생각합니다. 


221119, 251113도 모두 이러한 전기력 그래프 + 정성적 논리대로 풀렸죠. 


ㄷ선지 땡.


끝.



---------------------------------------------------------



이렇게 

->전하부호추론부터

->그래프 개형의 이해

->정성적으로 문제풀기 하여 

이번수능 오답률 1등 해설을 해보았습니다. 귀류 없습니다.


물리학1이 많이 까다로워졌어요.


기존에 물리1을 잘하는 학생들은 제 칼럼을 보고 아 내가 풀던게 맞았네~ 하심 됩니다.


그런데 이번 26수능 물1에서 미끄러진 학생들 중


무언가 대치 현강을 따라가기 힘들었고, 그래도 시중의 스킬이나 일관된 논리들은 꼭 알고싶은, 


노력으로 물1 만점을 달성하고 싶으신 분들은 칼럼을 천천히 잘 읽어주셨음 좋겠어요.


물1은 노력으로 만점을 달성하려면 똑똑한 사람이 제시하는 일관된 풀이를 모방하며 공부를 시작해야 해요.


그러면서 제가 언급드리는 일관된 논리, 비값처리, 암산 이런것들에 익숙해지고 실력이 올라간다고 생각합니다.

(너무 비일관적인 고지능전용 풀이는 배제하셔도 됩니다. 경험용정도.)


또한, 최근 물1이 요구하는 되게 "세부적이고 디테일한" 논리들까지 지식적으로 알고있고 


문제 많이 풀어보며 그런 것들 모두 반사적으로 나올 수 있게 해야 만점권 나오는 듯 해요. 


이런 전체적인 물1 학습방법론은 2611 문제들 각각 칼럼으로 올려놓고 마지막에 올려보겠습니다. 


11/13 정식으로 오르비북스 저자가 되며 이제 제 독학서 원고작업을 하느라 바쁘네요. 


제 독학서 기대해주세요. 


다들 수능보느라 정말 수고 많으셨습니다. 

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