가속도가 0인 순간과 정지한 순간은 다르다

가속도가 0인 순간과 정지한 순간은 다르다

숲길에 놓인 대형 운송 차량

사진: Steve Partridge · CC BY-SA 2.0 · 원본 출처

s(t)=(t3−3t) m(0≤t≤2, t:초)s(t)=(t^3-3t)\ \mathrm m\qquad(0\le t\le2,\ t:\text{초})

가속도가 0인 t=0에서 물체도 정지한다는 답을 검토하자.

속도 v(t)=(3t²−3)m/s, 가속도 a(t)=6t m/s²다. t=0에서는 위치 0, 속도 −3, 가속도 0이므로 원점에 있지만 움직인다. 정지는 속도가 0일 때다.

3t²−3=0에서 t=±1이지만 주어진 시간 범위에는 t=1\boxed{t=1}만 있다. 그 순간 위치 −2m, 속도 0, 가속도 6m/s²다. 정지에 가속도0을 요구하지 않는다.

속도는 t=1 전에는 음수, 뒤에는 양수라 방향이 바뀐다. 위치0·속도0·가속도0을 표의 세 행으로 나누어 각각의 사건을 연결하게 하자. 허용되지 않는 시간 −1을 제외한 근거도 답에 남긴다.

출처·착안: Lin McMullin, 「Matching Motion」. 문항과 풀이는 새로 작성했다.