동일한 직선도로 위를 같은 방향으로 달리는 두 자동차A와 B가 있다. 자동차 A가 매시 72km의 속력으로 달리고 있던 중 P지점에 이르렀을 때, P지점에서 100m앞에 정지하고 있던 자동차 B를 발견하고 제동장치를 작동하여 −5m/초2의 가속도로 운행하였다. A가 제동장치를 작동한지 4초가 되는 순간에 정지하고 있던 B는 6m/초2의 가속도로 출발하였고, 동시에 A는 10m/초2의 가속도로 계속하여 운행하였다. 이 때, P지점에서 A가 B를 추월하는 지점까지의 거리는 몇 m인지를 구하시오. [4점]
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190m
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해설
자동차 A의 속력은 시속72km이므로 초속은 360072000=20m이다.
자동차A가 P지점에서 100m앞의 자동차 B를 발견하고 제동장치를 작동하여 −5m/초2의 가속도로 운행할 때, t초 후의 자동차 A의 속력은 20−5t이므로 4초 동안 달린 거리는 ∫04(20−5t)dt=[20t−25t2]04=40m이다.
또, 4초 후의 자동차A의 속력은 0(자동차가 멈춘다)이다.
이때부터 자동차 B는 6m/초2의 가속도로 자동차 A는 10m/초2의 가속도로 운행하므로 자동차A가 자동차 B를 t초 후에 추월한다고 하면
∫0t10tdt=60+∫0t6tdt , [5t2]0t=60+[3t2]0tt2=30↔t=30(초)이므로 이 때, 달린 거리는 5×(30)2=150m
그러므로 자동차A가 B를 추월하는 지점까지 달린 거리는
∴40+150=190m