대수지수와 로그수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

X선 흡수계수

문제

두께가 dd(mm\mathrm{mm})인 물체에 쏜 XX선의 세기를 I0I _{0}, 그 물체를 통과하여 나온 XX선의 세기를 II라 하면 이 물체의 XX선에 대한 흡수계수 α\alpha는 다음과 같이 정의된다고 한다. α=2.3d(logI0logI)\displaystyle \alpha = \frac{2.3}{d} \left( \log I _{0} - \log I \right) 두께가 2.32.3mm\mathrm{mm}, 흡수계수가 33인 물체 A\mathrm{A}와 두께가 2.52.5mm\mathrm{mm}, 흡수계수가 4.64.6인 물체 B\mathrm{B}에 같은 세기의 XX선을 각각 쏠 때, 물체 A\mathrm{A}를 통과하여 나온 XX선의 세기는 물체 B\mathrm{B}를 통과하여 나온 XX선의 세기의 kk배이다. kk의 값은? [4점] 110\displaystyle \frac{1}{10}12\displaystyle \frac{1}{2}221010100100

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해설

[출제의도] 로그의 성질을 이용하여 실생활 문제를 해결할 수 있는가를 묻는 문제이다. 두 물체 A\mathrm{A}, B\mathrm{B}를 통과하여 나오는 XX선의 세기를 각각 IA,IBI _{\mathrm{A}} , I _{\mathrm{B}}라 하면 3=2.32.3(logI0logIA)\displaystyle 3 = \frac{2.3}{2.3} \left( {\log I _{0} - \log I _{\mathrm{A}}} \right) 4.6=2.32.5(logI0logIB)\displaystyle 4.6 = \frac{2.3}{2.5} \left( {\log I _{0} - \log I _{\mathrm{B}}} \right)logIA=logI03\log I _{\mathrm{A}} = \log I _{0} - 3, logIB=logI05\log I _{\mathrm{B}} = \log I _{0} - 5 따라서 logIAlogIB=(logI03)(logI05)\log I _{\mathrm{A}} - \log I _{\mathrm{B}} = ( \log I _{0} - 3 ) - ( \log I _{0} - 5 ) =2= 2 이므로 logIAIB=2\displaystyle \log {\frac{I _{\mathrm{A}}}{I _{\mathrm{B}}}} = 2 IAIB=102=100\displaystyle {\frac{I _{\mathrm{A}}}{I _{\mathrm{B}}}} = 10 ^{2} = 100IA=100IB{I _{\mathrm{A}} = 100 I _{\mathrm{B}}} 따라서 물체 A\mathrm{A}를 통과하여 나오는 XX선의 세기는 물체 B\mathrm{B}를 통과하여 나오는 XX선의 세기의 100100배이다. ∴ k=100k = 100

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