[기출문제] 국민대학교 일반물리학(대학물리학) 2025-1 기말 기출문제 (정답 포함)

1.

다음 그림과 같이 질량 m_1인 벽돌과 질량 m_2인 공이 마찰이 없는 도르래에 걸쳐 가벼운 줄로 연결되어 있다. 벽돌과 바닥 사이의 운동마찰계수를 μ_k라 할 때 두 물체의 가속도를 식으로 나타내시오.

 
1.

가정
m_2 ↓ , m_1 → , a 동일
(줄로 연결되어 있으므로 두 물체의 가속도 크기는 같고, 방향은 임의로 m_2는 아래 방향,  m_1은 오른쪽 방향으로 정함)

f_k = μ_k m_1 g

T − f_k = m_1 a
T − μ_k m_1 g = m_1 a

m_2 g − T = m_2 a

T = m_1 a + μ_k m_1 g

m_2 g − (m_1 a + μ_k m_1 g) = m_2 a

m_2 g − μ_k m_1 g = (m_1 + m_2) a

a = g (m_2 − μ_k m_1) / (m_1 + m_2)