두 점자극 사이의 거리를 배로 변경하고, 그 자기량을 각각 배, 4배로 조정하면 작용하는 힘은?
2019년 지방직 9급 전자공학개론 4번
2019년도 시행 • 4번 문항
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정답: 4번
■ 1단계: 자기력에 관한 쿨롱의 법칙 수립
• 두 점자극 사이의 힘:
$$F = k \frac{m_1 m_2}{r^2}$$
■ 2단계: 파라미터 변화 적용 및 계산
• $r' = \frac{1}{4}r, m_1' = \frac{1}{2}m_1, m_2' = 4m_2$ 대입:
$$F' = k \frac{\left(\frac{1}{2}m_1\right)(4m_2)}{\left(\frac{1}{4}r\right)^2} = k \frac{2m_1 m_2}{\frac{1}{16}r^2} = 32 \left(k \frac{m_1 m_2}{r^2}\right) = 32F$$
■ 최종 결과:
• 작용하는 힘은 기존의 32배가 됩니다. (④번)
• 두 점자극 사이의 힘:
$$F = k \frac{m_1 m_2}{r^2}$$
■ 2단계: 파라미터 변화 적용 및 계산
• $r' = \frac{1}{4}r, m_1' = \frac{1}{2}m_1, m_2' = 4m_2$ 대입:
$$F' = k \frac{\left(\frac{1}{2}m_1\right)(4m_2)}{\left(\frac{1}{4}r\right)^2} = k \frac{2m_1 m_2}{\frac{1}{16}r^2} = 32 \left(k \frac{m_1 m_2}{r^2}\right) = 32F$$
■ 최종 결과:
• 작용하는 힘은 기존의 32배가 됩니다. (④번)