중3 과학 등속 운동 예상문제

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 등속 운동에서는 시간이 지날수록 이동 거리가 '일정한 비율'로 계속 늘어나요.
2️⃣ 이동 거리가 시간에 정비례하므로 그래프는 원점(0,0)을 지나는 직선이 돼요.
3️⃣ 따라서 정답은 '원점을 지나고 기울기가 일정한 직선'이에요.

❌ 오답 노트
- 시간축에 나란한 수평선: 이는 s-t 그래프가 아니라 v-t 그래프에서 등속 운동을 나타내는 모양이에요.
- 포물선 모양의 곡선: 이는 자유 낙하와 같은 가속 운동의 s-t 그래프 모양이에요.
- 원점을 지나지 않는 곡선: 등속 운동은 곡선이 아니라 직선으로 나타나요.
- 기울기가 점점 커지는 곡선: 기울기가 변한다는 것은 속력이 변한다는 뜻이므로 등속 운동이 아니에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ s-t 그래프에서 직선(기울기 일정)은 등속 운동, 곡선(기울기가 변함)은 속력이 변하는 운동을 의미해요. v-t 그래프에서는 반대로 등속 운동이 수평선으로 나타나요. 두 그래프를 혼동하지 않아야 해요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 자전거로 평지를 일정한 힘으로 페달을 밟으며 달리면 s-t 그래프가 거의 직선에 가깝게 나타나요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 무빙워크는 등속 운동을 하므로 속력 = 이동 거리 ÷ 걸린 시간 공식을 사용해요.
2️⃣ 속력 = 60m ÷ 30s를 계산해요.
3️⃣ 60 ÷ 30 = 2m/s가 정답입니다.

❌ 오답 노트
- 1800m/s: 나눗셈이 아니라 곱셈을 한 계산 실수예요.
- 0.5m/s: 거리와 시간을 반대로 나눈 값이에요.
- 4m/s: 정답을 실수로 2배 한 값이에요.
- 1m/s: 정답을 실수로 절반한 값이에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ 등속 운동에서는 어느 구간을 선택해도 속력이 동일하므로, 전체 길이와 전체 걸린 시간만 알면 속력=거리÷시간으로 쉽게 구할 수 있어요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 공항에서 무빙워크를 타고 이동하면 걷는 것보다 힘을 덜 들이고 빠르게 이동할 수 있는데, 이는 무빙워크 자체의 속력이 더해지기 때문이에요.

🎯 정답: 5번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 각 구간(1초마다)의 이동 거리를 비교해 보면 5m, 5m, 5m, 5m로 모두 같아요.
2️⃣ 같은 시간(1초) 동안 이동하는 거리가 항상 같다는 것은 속력이 일정하다는 뜻이에요.
3️⃣ 속력 = 5m ÷ 1s = 5m/s로 일정하므로 등속 운동이 정답이에요.

❌ 오답 노트
- 거리가 점점 줄어듦: 표를 보면 거리는 5→10→15→20m로 계속 늘어나고 있으므로 틀린 설명이에요.
- 매초 5m/s씩 증가하는 가속 운동: 이는 속력이 아니라 이동 거리가 5m씩 늘어난 것이며, 속력 자체는 항상 5m/s로 동일해요.
- 이 자료만으로 알 수 없다: 표의 규칙적인 증가 패턴으로 등속 운동임을 충분히 판단할 수 있어요.
- 1초 동안만 움직이고 정지: 표에서 4초까지 계속 거리가 늘어나므로 정지한 적이 없어요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ 표에서 같은 시간 간격 동안의 이동 거리가 항상 일정하면 등속 운동이에요. 이동 거리 증가량이 시간에 따라 달라지면 가속 또는 감속 운동이에요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 기차 시간표에서 일정 구간마다 걸리는 시간이 비슷하다면, 그 구간에서 기차가 거의 일정한 속력으로 달리고 있다고 추측할 수 있어요.

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 같은 방향으로 움직이는 두 속력은 서로 더해져요(속력의 합성).
2️⃣ 전체 속력 = 1.2m/s + 0.8m/s = 2m/s예요.
3️⃣ 이동 거리 = 2m/s × 25s = 50m가 정답입니다.

❌ 오답 노트
- 30m: 무빙워크의 속력을 더하지 않고 걷는 속력만 사용한 실수예요.
- 20m: 사람이 걷는 속력을 더하지 않고 벨트 속력만 사용한 실수예요.
- 10m: 같은 방향인데 속력을 빼버린 실수예요(반대 방향일 때만 빼야 해요).
- 100m: 정답을 실수로 2배 한 값이에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ 같은 방향으로 움직이는 두 운동의 속력은 더하고, 반대 방향으로 움직이면 속력을 빼서 상대적인 속력을 구해요. 무빙워크 위에서 걷는 것이 대표적인 예예요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 공항에서 무빙워크 위를 걸으면 가만히 서 있을 때보다 훨씬 빠르게 이동할 수 있는 것이 바로 속력 합성의 예시예요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 그래프가 시간축에 나란한 수평선이라는 것은 시간이 지나도 속력 값이 변하지 않는다는 뜻이에요.
2️⃣ 그래프의 세로축 값이 항상 8m/s를 가리키고 있어요.
3️⃣ 따라서 이 물체는 속력 8m/s로 일정하게 움직이는 등속 운동을 하고 있다는 것이 정답이에요.

❌ 오답 노트
- 점점 빨라짐: 그래프가 수평선이므로 속력이 증가하는 것이 아니에요(증가하면 그래프가 우상향해야 해요).
- 정지해 있다: 속력이 0이 아니라 계속 일정한 값을 가지므로 물체는 움직이고 있어요.
- 점점 느려짐: 그래프가 수평선이므로 속력이 감소하는 것이 아니에요(감소하면 그래프가 우하향해야 해요).
- 방향을 계속 바꿈: v-t 그래프만으로는 방향 전환을 알 수 없고, 수평선은 속력이 일정함을 의미할 뿐이에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ v-t 그래프가 수평선이면 등속 운동, 우상향하는 직선이면 속력이 일정하게 증가하는 운동, 우하향하는 직선이면 속력이 일정하게 감소하는 운동을 의미해요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 고속도로에서 크루즈 컨트롤 기능을 사용하면 자동차가 일정한 속력을 유지하는데, 이때의 v-t 그래프가 바로 수평선 모양이 돼요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ v-t 그래프의 세로축은 속력을 나타내요.
2️⃣ 그래프가 세로축 2m/s 높이에서 수평선을 그리고 있어요.
3️⃣ 따라서 이 물체의 속력은 2m/s가 정답입니다.

❌ 오답 노트
- 10m/s: 가로축(시간) 값을 속력으로 착각한 값이에요.
- 20m/s: 속력과 시간을 곱해 이동 거리를 속력으로 착각한 값이에요.
- 3m/s: 그래프 눈금을 잘못 읽은 값이에요.
- 1m/s: 그래프 눈금을 잘못 읽은 값이에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ 그래프를 읽을 때는 항상 가로축과 세로축이 각각 무엇을 나타내는지 먼저 확인해야 해요. v-t 그래프의 세로축은 속력, 가로축은 시간이에요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 헬스장 러닝머신 화면에 표시되는 속력 그래프도 이렇게 세로축 눈금을 읽어 현재 속력을 파악할 수 있어요.

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 그래프가 수평선이므로 자전거는 등속 운동을 하고 있어요.
2️⃣ 이동 거리 = 속력 × 시간 = 12m/s × 4s예요.
3️⃣ 12 × 4 = 48m가 정답입니다.

❌ 오답 노트
- 16m: 곱셈 대신 덧셈을 한 계산 실수예요.
- 24m: 정답의 절반을 낸 계산 실수예요.
- 12m: 시간을 곱하지 않고 속력값만 그대로 쓴 값이에요.
- 58m: 임의의 수를 더해 만든 그럴듯한 오답이에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ v-t 그래프가 수평선일 때 이동 거리는 직사각형 넓이(속력×시간)로 간단히 구할 수 있어요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 자전거로 일정한 속력을 유지하며 페달을 밟으면, 이동 거리는 속력과 시간의 곱으로 예측할 수 있어요.

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 반대 방향으로 움직이는 두 속력은 서로 빼서 상대 속력을 구해요.
2️⃣ 무빙워크 속력(1.5m/s)이 걷는 속력(1.0m/s)보다 크므로, 사람은 결국 무빙워크가 가는 방향으로 밀려가요. 상대 속력은 1.5-1.0=0.5m/s예요.
3️⃣ 12초 동안 이동 거리 = 0.5m/s × 12s = 6m, 방향은 무빙워크가 가는 방향이 정답입니다.

❌ 오답 노트
- 걷는 방향으로 30m: 반대 방향인데 속력을 더해버린 실수이며 방향도 반대로 잘못 판단했어요.
- 무빙워크 방향으로 30m: 방향은 맞지만 반대 방향 운동에서는 속력을 빼야 하는데 더해서 계산한 실수예요.
- 제자리 정지: 두 속력이 완전히 같을 때만 정지하며, 이 문제에서는 두 속력이 다르므로 정지하지 않아요.
- 걷는 방향으로 6m: 거리는 맞지만 무빙워크 속력이 더 커서 실제로는 무빙워크 방향으로 밀려간다는 것을 반대로 판단한 오답이에요.

💡 핵심 개념 정리
⚙️ 반대 방향으로 움직이는 두 운동은 속력을 빼서(더 큰 값에서 작은 값을 빼서) 상대 속력을 구하고, 방향은 속력이 더 큰 쪽을 따라가요.

🌟 실생활 속 과학
🌟 무빙워크에서 반대 방향으로 걸어도 무빙워크 속력이 더 빠르면 결국 원하지 않는 방향으로 이동하게 되는 것을 경험할 수 있어요.