4-38 할리데이 11판 솔루션 일반물리학

(풀이자주 : z축의 포물선 운동을 고려하면 이 문제는 풀리지 않습니다. 문제에서 지적하는 화차의 너비 정보가 필수적으로 필요합니다. 따라서 z축의 거동은 무시하고 풀겠습니다.) $$ \begin{cases} A:\text{Bullet}\\ B:\text{Train}\\ \end{cases} $$ $$ \begin{cases} v_B&=110\ut{km/h}=\cfrac{275}{9}\ut{m/s}\\ v_{A0}&=600\ut{m/s}\\ v_{A1}&=0.6\cdot600\ut{m/s}=360\ut{m/s}\\ g&=9.80665\ut{m/s^2} \end{cases} $$ $$ \begin{aligned} \vec v_{A1}&=v_{Ax}\i+v_{Ay}\j,\\ \end{aligned} $$ $$ \begin{aligned} \Delta x_B&=\Delta x_A\\ v_{Bx}t&=v_{Ax}t\\ \end{aligned} $$ $$\therefore v_{Ax}=v_B=\frac{275}{9}\ut{m/s}$$ $$ \begin{aligned} v_{A1}&=360\ut{m/s}\\ &=\sqrt{{v_{Ax}}^2+{v_{Ay}}^2}\\ &=\sqrt{\(\frac{275}{9}\)^2+\(v_{Ay}\)^2}\\ \end{aligned} $$ $$ \begin{aligned} \therefore v_{Ay}&=\frac{5 \sqrt{416879}}{9} \end{aligned} $$ $$ \begin{aligned} \theta&=\tan^{-1}\frac{v_y}{v_x}\\ &=\tan^{-1}\frac{\frac{5 \sqrt{416879}}{9}}{\frac{275}{9}}\\ &=\tan^{-1}\frac{\sqrt{416879}}{55}\\ &\approx 1.485817542965612\ut{rad}\\ &\approx 1.49\ut{rad} \end{aligned} $$