물리 5문항, 화학 5문항, 생물 4문항, 지구 3문항을 한 벌로 묶은 종합 세트입니다. 검전기와 도르래, 앙금 반응의 양적 관계와 기체의 압력, 연관 유전과 염색체 비분리, 별의 적위와 행성의 역행처럼 계산과 사고를 함께 묻는 문항으로, 이유를 묻는 소문항은 답보다 근거를 봅니다.
난이도 최상: 식을 직접 세운 뒤 규칙을 일반화하고, 가장 좋은 방법을 찾고, 어떤 방법이 왜 안 되는지까지 밝혀야 하는 소문항이 들어 있습니다. 영재학교 2단계 기출의 가장 어려운 문항보다 높은 수준을 목표로 합니다.
검전기의 두 금속박을 각각 길이가 L인 가벼운 막대로 보고, 막대 끝에 같은 전하 q가 점으로 놓여 있다고 하자. 두 막대는 위쪽 한 점에 매달려 각각 연직과 각 θ를 이루며 벌어진다. 두 전하 사이의 거리는 막대의 길이와 벌어진 각에 따라 정해진다. 막대 끝에 달린 질량은 m이고 쿨롱 상수는 k이다. 중력 가속도는 g이다.
(1)매달린 점을 중심으로 한 회전의 평형을 써서, 두 전하 사이의 거리가 벌어진 각에 따라 달라짐을 반영하여 전하 q를 L, θ, m, g, k로 나타내시오. [4점]
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