유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
7문제 · 1 / 1쪽
1.OpenStax 3권 · 2.1절 · 46번대학 수준우리말 번역
야구 선수가 수평 방향과 30∘ 의 각을 이루도록 야구공을 던집니다. 공의 처음 속력이 100 mph 일 때, 야구공의 처음 속도 벡터의 수평 성분과 수직 성분을 구하세요. (반올림하여 소수 둘째 자리까지 나타내세요.)
영어 원문 보기
A baseball player throws a baseball at an angle of 30∘ with the horizontal. If the initial speed of the ball is 100 mph, find the horizontal and vertical components of the initial velocity vector of the baseball. (Round to two decimal places.)
비행기가 북쪽에서 동쪽으로 52° 방향으로 속력 450 mph로 날고 있습니다. 강한 바람이 북쪽에서 동쪽으로 33° 방위로 속력 50 mph로 불고 있습니다. 비행기의 합성 대지 속력과 방위를 구하세요.
영어 원문 보기
An airplane is flying in the direction of 52° east of north with a speed of 450 mph. A strong wind has a bearing 33° east of north with a speed of 50 mph. What is the resultant ground speed and bearing of the airplane?
2차원 세계에서 마찰 없이 언덕 y=h(x) 위를 미끄러져 내려가는 스키 선수를 생각하세요. 스키 선수에게는 두 힘이 작용합니다. 하나는 중력입니다. 다른 하나는 언덕에 수직으로 작용합니다. 이 두 번째 힘은 스키 선수가 언덕 속으로 파고들지 않도록 크기가 저절로 조절됩니다. 스키 선수가 y0=h(x0) 인 어떤 점 (x0,y0) 에서 공중으로 떠올랐다고 합시다. 이때 스키 선수의 속력은 얼마였는지 구하세요.
영어 원문 보기
Consider a skier who is sliding without friction on the
hill y=h(x) in a two dimensional world. The skier is subject to two
forces. One is gravity. The other acts perpendicularly to the hill. The second force automatically adjusts its magnitude so as to prevent the skier from burrowing into the hill. Suppose that the skier became
airborne at some (x0,y0) with y0=h(x0). How fast was the skier going?
정답·풀이 보기
시각 t 에서 스키 선수의 위치를 (x(t),y(t)) 로 나타내자. 스키 선수가 언덕 표면 위에 있는 동안
스키 선수에게는 두 힘이 작용한다. 하나는 중력이다. 다른 하나는 언덕에 수직으로 작용하며, 스키 선수가 언덕 표면 위에 머물도록 하는 크기를 가진다. 스키 선수가 언덕 표면 위에 있는 동안에는 속도 벡터가 언덕에 접하므로, 이 속도 벡터로부터 (x(t),y(t)) 에서 언덕에 수직인 벡터 하나가
n(t)=⟨−h′(x(t)),1⟩
임을 알 수 있다. 이 벡터는 단위벡터가 아니지만 상관없다. 뉴턴의 운동 법칙에 의해
The skier is subject to two forces. One is gravity. The other
acts perpendicularly to the hill and has a magnitude such that the skier
remains on the surface of the hill. From the velocity vector of the
skier (which remain tangential to the hill as long as the skier
remains of the surface of the hill),we see that one vector normal to
the hill at (x(t),y(t)) is
n(t)=⟨−h′(x(t)),1⟩
This vector is not a unit vector, but that's ok. By Newton's law
of motion
ma=−mg^+p(t)n(t)
for some function p(t).
Dot both sides of this equation with n(t).
As long as p(t)≥0, the hill is pushing up in order to keep the skier
on the surface. When p(t) becomes negative, the hill has to pull on the
skier in order to keep her on the surface. But the hill can't pull,
so the skier becomes airborne instead. This happens when
g+h′′(x(t))x′(t)2=0
That is when x′(t)=−g/h′′(x(t)). At this time x(t)=x0, y(t)=y0 and the speed of the skier is