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물리 Ⅱ

Contents

1. 개요
2. 물리 II (2014년~)
3. 물리 Ⅱ (2005년 ~ 2013년)
3.1. 1단원 역학
3.2. 2단원 전자기
3.3. 3단원 핵물리
3.4. 여담


1. 개요

물리 II 과목은 물리 I을 이수하고 과학 기술 전문 분야의 학업을 계속하거나 그 분야의 직업에 종사하고자 하는 학생을 위한 선택 과목이다(제7차 교육과정 물리Ⅱ 각론).태생부터 기피 과목이었다.

물리 II는 크게 6차 교육과정, 7차 교육과정(2005-2013), 2009 개정 교육과정(2014-)로 나뉜다.

2. 물리 II (2014년~)

대학수학능력시험 과학탐구영역 과목 일람(2014~)[1]
물리 Ⅰ 화학 Ⅰ 생명 과학 Ⅰ 지구과학 Ⅰ
물리 Ⅱ 화학 Ⅱ 생명 과학 Ⅱ 지구과학 Ⅱ

  • 운동과 에너지
    • 힘과 운동 : 위치벡터, 힘과 운동법칙, 포물선과 원운동, 운동량 보존, 가속좌표계와 관성력, 단진동
    • 열에너지 : 절대온도, 기체운동론, 이상기체 상태방정식, 내부에너지, 열역학 과정, 엔트로피

  • 전기와 자기
    • 전하와 전기장 : 전위, 전기쌍극자, 평행판 축전기, 전기용량, 유전체
    • 전류와 자기장 : 전류에 의한 자기장, 자기선속과 패러데이 법칙, 로렌츠 힘, 자기쌍극자, 자성체, 상호유도, 자체유도, RLC회로

  • 파동과 빛
    • 파동의 발생과 전달 : 하위헌스 원리, 정상파와 공명, 굴절과 반사, 회절과 간섭, 도플러 효과와 충격파
    • 빛의 이용 : 거울과 렌즈, 광학기기, 엑스선과 감마선, 마이크로파, 레이저, 편광

  • 미시세계와 양자현상
    • 물질의 이중성 : 플랑크의 양자설, 빛의 입자성, 드브로이 물질파와 입자의 파동성, 전자현미경
    • 양자물리 : 불확정성원리, 슈뢰딩거 방정식, 파동함수, 원자모형, 에너지 준위, 양자터널 효과

젠장 어려워 대학교 수학을 미리 배우고 풀면 수리영역 문제를 푸는 기분이 드는 신기한 과목

한마디로 말하자면 과탐계의 끝판왕 남자의 과목[2][3]물리 II

고등학교 과정 과탐에서는 수험생들의 부담을 경감하기 위해 미적분을 빼고 설명하기 때문에 어렵다고 느끼기가 쉽다. 사실 물리2를 하는 학생은 미적분2를 수업하는 학생인데, 미적분을 사용하여 푸는게 아예 정신건강에 좋다. 예로 등속원운동 같은 경우엔 미적분을 사용못하니 가까이 간다(극한). 등 괴상한 서술이 되어있고 두루뭉실하게 넘어간다. 차라리 변위를 미분하면 속도, 속도를 미분하면 가속도라는것을 먼저 이해시켜주고 좌표값(벡터)를 미분해버려서 바로 속도 가속도 구하는게 더 편하다.

하지만, 이는 물리에 대해 잘못 이해한 것이라고 보아야 한다. 위에 등속원운동처럼 물리적인 개념을 수식을 이용하여 이해할 수도 있지만 고등학교 물리는 문제를 풀라고 만드는 문제같은걸 제외하고, 일단은 교육과정상에는 직관을 이용해서 현상을 정성적으로 이해한후 식을 배워 문제를 풀게 하는 형식이다. 물론, 수능때문에 문제를 풀기위해선 식이 중요하지만, 이해하는데에는 직관이 필요하다는것이다. 예를들면 우리가 현실세계에서 던지는 물건이 포물선으로 날라가는데, 그게 왜 포물선인지는 A4사이즈의 반만한 정도의 증명을 해야하고(사실 x y로 나누면 쉽다), 바닥에서 물건을 던지면 최고높이까지 올라가는시간과 다시 떨어지는 시간이 같다는걸 증명을 할 수 있지만, 그걸 수식으로 증명한다보단 경험적으로 아는걸 먼저 직관적으로 알고 풀어야한다는것이다.

하지만, 대부분의 학생은 수능 문제에만 중요시해서 식만 달달 외우려고 하는데, 사실 그게 엄청나게 잘못된 학습방법이다. 일단 그렇게 접근하면 외울 공식부터가 솔찍히 산더미만하지만, 현상을 먼저 직관으로 파악하면 어떤 공식이 맞는걸까 찾아내는 방식이 더 중요하다는것이다. 이렇게 풀어야하는 단원도 후에 설명하겠지만 4단원 미시세계와 양자세계를 하는데, 공식이 조금 답이없다. 슈뢰딩거방정식이라는 허수와 편미분이 날아다니는 그런 공식을 외워 적용시켜 풀자..... 라고 아무도 안한다. 다만, 전자는 질량이 작으므로 파동성의 성질이 나타나니 주로 나오는 무한네모우물상자에 파동을 그려보자! 하면 바로 직관적으로 어디가 전자가 존재할 밀도가 가장 높은지 직관적으로 나타난다. 그래서 교육과정을 맞춰내는 평가원이나 수능같은경우엔 19 20번같이 틀리라고 내는 문제 같은 개같은것을 제외하면 그냥 현상만 알면 원점수 30점대 초중반정도는 받을 수 있다. 문제는 물2하는 괴물들이 최상위권에 다깔아놔서 등급이 4~5등급 뜬다는게 문제. 하지만 물2하면 대학교 일반물리에서 꿀 엄청 빤다는건 비밀 물2 안하면 일반물리에서 등속원운동에서 절반이상 나가떨어지는건 진실

물론 각 단원별 난이도에 대해선 사람별로 물리문제를 풀 직관력 등이 발달한 정도가 다르기에 사람마다 다르게 느껴진다고 한다. 하지만 전자기 단원에서 키르히호프 정리을 제거하고 자기 쌍극자 같은 쉬운 내용을 넣고 파동에 거울과 렌즈를 넣는 등의 일이 발생해서 확실하게 역학>파동>전자기라는 의견이 있다. 물리 II에 대한 선입견과 다르게 4단원인 현대물리학 단원은 앞의 동역학, 열역학, 전자기학 단원과 달리 정량적보단 정성적인 이해에 더 중점을 두고 꼬아내는 응용문제가 잦지 않다.

I 과목과 II 과목과의 중복되는 내용을 최소화한다는 교육부의 방침에 의해 물리 II를 공부하기 위해 물리 Ⅰ를 공부할 필요는 없다는 의견이 있고 물록 역의 의견도 있다. 는 완전한 헛소리. 물리2를 이수하기위해선 물리1을 이수하고 들을 수 있게 교육과정이 설정되어있고, 물리1을 안떼고오면 일단 1단원부터 막막하다. 뉴턴운동법칙에 대해서 그냥 교과서도 뉴턴의 운동법칙이 있다. 물리 1에서 다 배우고왔지? 여기선 설명안함! 처리하고 바로 포물선운동 들어간다. 등속도와 등가속도를 xy축에 나눠서 진행하는데 물1을 안떼고 듣겠다? 어림없는 소리!

그런데 막상 물리 2를 하는 학생들 사이에서는 그다지 어렵지 않다는 말이 나온다. 이유는 외우는 것 없이 답이 명확하게 나와서 좋기 때문. 사실 기출 패턴이 반복에 반복을 거듭하는 과목이라 개념은 미친듯이 어려울지언정 문제는 기출 분석을 철저히 하면 정해져있는 유형 덕분에 나중에 가면 쉬워진다. 게다가 물리 II를 할 정도면 물리에 상당한 흥미와 적성을 가진 학생들인데다 문제 자체가 이런 부류의 학생들이 좋아하는 스타일로 나와서 그런 듯하다. 덕분에 평균도 높고 이렇게 높은 평균 점수와 적은 응시자 수가 맞물려 2014학년도 수능 기준 과탐 중 가장 낮은 표준점수(만점 68점)[4]를 보였다(...) 또한, 2015학년도 대학수학능력시험의 경우, 9월 모의평가와 본수능의 난이도를 비교했을 때 본수능이 문제가 전체적으로 어려웠음에도 불구하고[5] 1등급 컷이 48점으로 똑같았다. 마지막 문제는 9월이나 수능이나 3점이었으므로 1등급 받으려면 그 문제는 틀리지 말아야 한다.

물리를 좋아하지만 잘 하지 못하는 학생은 물리 II 공부할 때 매우 좋아하지만 수능 성적표를 받아 보면 이야기가 달라진다. 대학 입시는 또 다른 문제이므로 혹시 물리 II를 수능에 응시하고자 하는 사람이 있으면 신중하게 생각할 것. 물리2 공부하는건 즐길수 있어도 불합격은 절대 즐길 수 없다. 물리 II를 한다고 대학 입시에서 다른 2과목에 비해 어드밴티지가 있는 것도 아니며, 다른 과목과 같은 원점수를 찍어도 대체로 불리하게 된다.[6][7] "남들이 물리2를 선택하지 말라 하던 난 물리2를 꼭 하고 말거야. 그리고 물리2를 선택한 다른 사람들은 전혀 중요하지 않아. 나는 오직 나 자신을 믿기 때문에 수능때 만점을 받을수 있어" 정말 위험한 마인드다. 수능 탐구영역 선택과목은 하이리스크 하이리턴이 아니다. 다시한번 신중하게 생각해보길 바란다. 정말로 자신이 물리가 다른 과목에 비해 매우 쉽게 느껴지고, 어떠한 유형이 나와도 자신 있다고 생각해도 하지마라. 2015학년도 수능 기준으로는 만점이 나왔다면 다른 2과목에 비해 많이 꿀리지 않았지만 하나 틀리는 순간 생2 4개 틀린 학생들과 같은 취급을 받았다. 그리고 이후 수능에서 2015학년도 수능보다 조금이라도, 아주아주 조금이라도 쉽게 나오면 만점자가 몰려 만점 백분위마저 폭락할 수 있다. 물론 이 단락은 이를 편집한 편집자의 의견이며 많은 이들이 이 의견에 동조할 듯 하지만 아닌 사람도 있으며 찾아보면 수험생 커뮤니티에도 물리 II 난이도 표준점수 관련 물2 하지마라 Vs. 물2 해도된다 논란 글에도 후자측 사람이 있다.

2015학년도 수능에서의 응시자 수는 과탐 8과목 중 화학 Ⅱ와 비슷한 5000명대 안팎[8].[9] 심지어 이과반 자체가 적은 여학교에서는 물리2 반을 아예 안 만들어주는 경우도 많다.[10] 과학계에서 7차 교육과정 깔 때 단골로 등장하는 떡밥이기도 하다[11]. 거기다가 대학교 일반물리 과정은 상당히 많은 부분을 물리2에 기초하고 있기 때문에(무엇보다도 교류 전류와 전자기파, 열역학, 양자역학 등등은 물리 Ⅱ에서 맨 처음 나온다) 이걸 안하고 일반물리를 들으면 체감 난이도가 바로 급상승한다고 한다. 심지어 서울대학교 학생들도 고전할 정도. 그래서 수능은 물리2를 보지 않았더라도 대학교 들어가기 전에 물리2를 한 번은 봐주고 들어가는 게 좋다.

역학 단원은 물리 Ⅰ의 어려운 점이 모두 그대로 적용되는 데다가 등속 원운동이나 단진동[개정]고등학교 12년 인생 중 물리 2에서 처음 보는 단원들도 많이 나오기 때문에 여러가지로 학생들한테 엿을 먹이는 단원이다. 물리 2나 일반물리 혼자 공부하면서 왜 이렇게 쉽냐고 자랑하고 다니던 학생들이 등속 원운동 들어가자마자 그대로 발리는 모습은 꽤 흔한 편.

물1에서 역학을 잘 했던 학생은 2차원 운동은 축 하나만 더 넣어주면 되는 거고 등속원운동도 가속도가 각가속도로 바뀐 거 뿐이라 별로 어렵지 않다. 열역학도 처음엔 뭔가 싶지만 에너지 보존만 잘 지켜주면 끝.

뭐 2009년 수능에선 등속 원운동-운동량 보존-에너지 보존-용수철 진동 이렇게 한 문제에서 4가지 개념을 연속 시전해야 하는 극악의 문제가 맨 마지막 문제로 출제되었다. 거기다 부딪히는 물체는 용수철에 바로 매달려 있었기 때문에 운동량 보존을 제대로 이해하지 못하는 학생은 운동량 보존의 시전을 빼먹기도 딱 좋았던 상황... 이라고는 해도 운동량 보존 이외에는 그저 끼워맞추기 문제. 그렇게 어렵지는 않다. -참 쉽죠? 뭐 말이야 쉽지- 이런걸 문제내기용 문제라고 하는겁니다

아래의 개정 전 내용을 보면 관성력 파트에서 좌표계에 대한 설명이 제대로 되어있지 않다는 언급이 나오는데, 여러 말이 많았던건지 교과서에서 페이지를 꽤 들여가며 기준계부터 자세히 설명해주고 있다.

전자기 파트에서는 물리 1에서 본 내용의 심화를 다루고 있다. 전위라거나, 축전기라거나 하는 것들. 자기장 파트는 물리 1과 완벽하게 동일하고, 전자기 유도 파트는 그냥 자체 유도와 상호 유도가 추가되었을 뿐이다. 참고로 이 부분에서 물리 1에서 공식만 언급하고 넘어간 변압기에 대해 제대로 이해할 수 있게 된다.

자기 쌍극자가 새로 추가되었다. 물리 1에서는 그냥 외부 자기장 들어오면 바로 그 방향으로 정렬한다고 설명하는데, 물리 2에서는 자기 모멘트 개념을 도입한 뒤 로렌츠 힘과 돌림힘을 어떻게 융합시켜서 외부 자기장에 의해 자기 모멘트가 돌림힘을 받아 그 방향으로 정렬한다고 설명한다. 이 과정에서 μ=IA, τ=μBsinθ라는 공식을 아무 증명 없이 그냥 던져주기도 하지만[13](...), 자성체의 분류도 꽤 개념있게 설명해놓았다. 하지만 문제의 난이도는 아마 점수 공급원으로 여겨진다. 수능특강에서도 이 파트는 중 난이도의 문제밖에 안나온다.

그 중에서도 RLC 회로 파트는 물리 1에서 문제집에나 있었던 리액턴스와 임피던스 개념을 제대로 짚고 넘어가는 파트. 그런데 교과서에서 식을 유도해내다가 미적분을 써야하는 상황이 오자 더 이상의 자세한 설명은 생략한다를 시전하고 갑자기 결과만 준다. 뭐지(...) 주목할만한 점이 하나 있다. 개정 전에는 교과서에서 정성적인 이해로 접근하던 파트였는데 개정 후에는 하이탑처럼 직접 리액턴스 식을 유도해낸 뒤 위상차 개념으로 임피던스를 유도해내는 것으로 바뀌었다는 점.

파동 부분은 물리 1의 심화 내용을 담고 있다. 파동의 정의부터 시작해서 정상파 부분까지는 물리 1과 동일하게 나간다. 하위헌스 원리는 그냥 그런가보다 하고 넘어가면 되고, 파동의 성질이 조금 어렵지만 익숙해지면 그리 어렵진 않게 된다. 마지막엔 도플러 효과와 충격파로 마무리.

광학 파트도 전반적으로는 쉽다. 전자기파나 편광은 물리 1에서 보던 내용이고, 레이저도 어렵진 않다. 문제가 있다면... 거울과 렌즈가 헬게이트다! 충격파까지 끝낸 사람이 '파동 쉽네'라고 생각할 타이밍에 등장해서 물리 2 선택에 관해 진심으로 고민하게 만드는 위력을 가지고 있다. 하지만, 수능에서는 고난도문제로 잘 나오진 않는다. 고난도는 역시나 1단원 역학과 2단원 전자기학이 해주고있고, 4단원은 학문상 초고난도이지만 너무 어려워서 수능엔 쉽게나와서, 그냥 3단원문제는 오목 볼록으로 물체의 크기 계산하라는것은 잘 안나오고, 성질만 나온다. 예를들면 오목거울 초점안에잇는 물체의 상에 대한 설명으로 ㄱㄴㄷ 같은것.

여기까지만 보면 그냥 회로 파트의 멘붕이 거울렌즈 파트의 멘붕으로 옮겨간 것일 뿐인 것 같지만... 아직 한 단원 더 남았다. 물질의 이중성은 개정 전 물리 I에서 올라온 내용이기 때문에 그렇다 쳐도 양자물리에서 학생들의 고혈을 짜는 내용이 대거 등장한다. 불확정성의 원리로 시작해서 슈뢰딩거 방정식으로 멘탈붕괴 가속화. 다행히도 그 후 나오는 내용은 양자 터널 효과나 화학에서 보던 오비탈 같은 내용.오비탈을 이해 못해서 그냥 외우고 넘어갔던 사람이라면 더 사태가 심각해지는 것 같지만 기분탓일거다. 아마. 물론 내용의 난이도를 고려해서+응용문제를 내기가 힘들어서 수능 및 내신에서는 비교적 쉽게 출제되는 편.

하지만 HIGH TOP에서는...

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이런 젠장, 어서 여기서 벗어나야겠어 가차없다 사스가 하이탑
씨X 이딴 걸 내가 어떻게 풀어! 나 안 풀어! 이런 건 안 나올꺼니까 말을 해!
그런데 물리I에 비하면 쉬워진 편인지라... 물리I에는 상대성이론이 갑툭튀해 깽판
양자 물리 파트를 쉽게 배우고 싶다면 이 곡을 들어보자
근데 수능에 안나옴

3. 물리 Ⅱ (2005년 ~ 2013년)

2014학년도부터 2009 개정 교육과정으로 개편되었다.

대학수학능력시험 과학탐구영역 과목 일람 (2005~2013학년도)

물리 Ⅰ화학 Ⅰ생물 Ⅰ지구과학 Ⅰ
물리 Ⅱ화학 Ⅱ생물 Ⅱ지구과학 Ⅱ


역학, 전자기, 현대물리라는 3개의 대단원으로 이루어진다. 수능 비선택자에게 느껴지는 체감 난이도도 과탐 8과목 중 최상을 자랑한다[14]. 게다가 상위권은 과고에서 다 깔아놓아서 일반고 학생들이 함부로 덤볐다가 1등급 받기는 꽤 힘든 과목이다.

사실 생물 Ⅱ, 화학 Ⅱ를 과고생들이 의대를 가기위해 물리Ⅱ보다 더 많이 선택한다. 그래도 물리 Ⅱ 선택한 일부 과학고나 상위권 재수학원같은 곳에서 상위권을 다 깔아두는 건 마찬가지[15]. 이때문에 종종 국사와 비교되기도 한다.

"결과만 이야기하고 증명 과정은 대학 수준으로 빼놓는 것들이 물리2 전체에서 골고루 나온다" 는 인상을 주기도 하는데 이는 대부분의 학생들이 물리 2를 어렵게 느끼게 하는 이유로 지적되기도 한다. 그런데 이는 물리에 대해 잘못 이해한 것이라고 보아야 한다.

물리적인 개념을 수식을 이용하여 이해할 수도 있지만 물리적인 직관을 통하여 이해할 수도 있다. 또한 수식과 물리적인 직관을 복합시켜서 수학적으로 엄밀하지는 않지만 그럴싸하게끔 전개하기도 한다.[16]

그렇기에 수식적으로 이해할 수도 있고 물리적인 직관을 통해 이해할 수도 있는 개념이 교육 과정에서 소개되었다면 그 개념을 물리적인 직관으로 이해해보라는 의도이지 수식적으로 다루어보라는 의도가 아니다. 이런 부분을 수식적으로 이해하려고 하다 보니 위 문단처럼 "왜 증명하지 않고 결과만 바로 던져주느냐" 와 같은 생각을 하게 되는 것이다.

다만 순수하게 물리적으로 이해하기에 어려워 보이는 부분들도 존재하기는 한다. 아래는 위의 문단과 앞의 문장과 관련된 사례들.

1. 일단 등속 원운동에서 구심 가속도 요구하는 과정을 정확하게 하려면 대학교 과정의 벡터 미분을 이용해야 한다. 물론 화살표(...)를 가지고 물리적으로 적절하게 다루면 이해할 수 있다.[17][18]
2. 등속 원운동을 설명할 때 관성력이란 개념을 서술하라고 교육과정 해설서에 실려있으면서 정작 관성력이란 개념을 이해할 때 필요한 개념인 기준좌표계 개념을 명확하게 다루고 있지 않다. 그냥 "누가 보느냐에 따라 있기도 하고 없기도 한 힘" 정도로 이해하라는 것이 교육 과정의 취지이긴 한데...[19]
3. 단진동을 등속 원운동의 정사영으로 설명하는 아이디어는 고등학교 수준에서는 단진동을 수식적으로 도저히 풀 수 없기 때문에 도입된 아이디어이다.[20]
4. 단진자(Simple Pendulum) 역시 물리2 과목 내에서는 결과만 서술하는 선에서 그친다.[21][22]
5. 만유인력에 의한 위치에너지 공식은 만유인력 공식을 적분함으로써 얻어지는데 고등학교 물리 과목에서는 미적분을 다루지 않도록 되어있으므로 이 역시 유도 과정이 없는 것이나 마찬가지이다.
6. 전기 단원에서 RLC 회로의 임피던스 값을 구하는 것을 수식적으로 정확하게 하는 것은 대학교 2학년 과정이다. 그래서 교육 과정에서는 다음과 같은 방법으로 한다. 코일만 있는 경우, 축전기만 있는 경우에서의 전류와 전압의 관계를 정성적으로 이해한 다음 이를 바탕으로 RLC 회로에서 나타나는 전류와 전압의 관계를 추론하게 한다. 이에서 교류 회로에서 저항의 역할을 하는 임피던스의 식을 추론하게 하고 그 결과 전압의 실효값이 일정할 때 어느 주파수에서 전류의 실효값이 최대가 될지 알게 되는 식이다. 한 마디로 말하면 RLC 회로의 임피던스 값을 정량적인 방법에 의해 정확하게 구한 것이 아니라 정성적인 이해를 통하여 추론하는 것이다. 정확하게 구하려면 뒤에서 다시 나오겠지만 이계 미분방정식이라는 수학적 대상에 대한 이해가 필요하다.[23][24]
7. 전자기파는 '그런 게 있다' 는 수준에서 설명이 끝난다.[25]
8. 전자기파라는 것을 소개하면서 가속도 운동하는 전하가 전자기파를 낸다는 것도 소개된다. 물론 자세하고 정확한 증명을 고등학교 과정에서 할 수는 없다. 이에 의하면 러더퍼드 모형에서 전자는 원운동이라는 '가속도 운동' 을 하기 때문에 계속적으로 전자기파를 내게 되고 파동에는 에너지가 실려있으므로 전자는 계속적으로 에너지를 잃게 된다. 그러면 점점 느려지다가 원자핵으로 떨어질 수밖에 없다. 버틸 수가 없다! 이렇게 되는데 걸리는 시간을 계산해보면 그리 길지 않은 시간이 나오는데 실제로는 전자는 원자핵으로 떨어지지 않고 잘만 나돌아다니고 있다.

다음 항목은 수정된 후의 부분의 문맥을 고려해 수정되기 전의 부분을 남겨둔다.

9. 보어 모형의 도입부에서 전자의 물질파가 갑자기 왜 정상파를 이뤄야 하는지에 대한 이유 역시 아무런 설명이 없는 등... 가정은 증명이나 설명의 대상이 아니다. 어떤 현상을 설명하기 위해 적절한 가정을 도입해보고 그 가정으로 현상을 설명할 수 있으면 가정이 채택되고 그렇지 않으면 채택되지 않는 것일 뿐이다. 전자의 물질파가 정상파를 이룬다고 가정하면 수소 원자의 선 스펙트럼을 훌륭하게 설명할 수 있기 때문에 전자의 물질파가 정상파를 이룬다고 생각하게 되는 것이다.[26][27] 애초부터 교과서 집필진들도 이러한 맥락을 잘 알고 있다. 그래서 현대 물리학을 고등학교 과정에서 다룰 때는 "현상이 먼저 제시되고 이러한 현상을 설명하기 위하여 이러이러한 가정과 이러이러한 이론이 개발되었습니다" 라는 식으로 서술하는 경우가 많다.[28]

핵물리 말고는 물리1의 심화버전이라[29] 물리1, 2를 선택해서 물2+물1의 파동만 공부하면 물리1, 2는 끝이다. 참 쉽죠?

다만 대부분 물리2 교과서나 참고서 등은 학생들이 물리 Ⅰ은 이미 다 알고 있는 것으로 가정하고 설명하기 때문에 물리1의 기초가 되어있지 않은 학생들이 물리2를 배운다면 머리가 좀 복잡해지는 것은 어쩔 수 없을 것이다. 거기다가 위에서 설명한 대로 물리2에서 나오는 대부분의 개념들(그것도 단원 곳곳에 아주 골고루 퍼져있다)이 과정은 생략하고 결과만 딱딱 던져주는 형태란 것을 생각하면...

각 단원별 난이도는 역학>>전자기>>핵물리라는 느낌. 다만 역학은 사람을 좀 타는 단원이라 역학 부분의 주된 문제인 '상황을 수식 언어로 표현하기' 가 능숙하다면 전자기>>>>>>넘사벽>>>>>>>역학>>>>>핵물리 쯤 되겠다.[30]

3.1. 1단원 역학

역학 단원은 물리 Ⅰ의 어려운 점이 모두 그대로 적용되는 데다가 등속 원운동이나 단진동, 열역학 등 고등학교 12년 인생 중 물리 2에서 처음 보는 단원들도 많이 나오기 때문에 여러가지로 학생들한테 엿을 먹이는 단원이다. 물리 2 혼자 공부하면서 왜 이렇게 쉽냐고 자랑하고 다니던 학생들이 등속원운동 들어가자마자 그대로 발리는 모습은 꽤 흔한 편.

물1에서 역학을 잘 했던 학생은 2차원 운동은 축 하나만 더 넣어주면 되는 거고 등속원운동도 가속도가 각가속도로 바뀐 거 뿐이라 별로 어렵지 않다. 열역학도 처음엔 뭔가 싶지만 에너지 보존만 잘 지켜주면 끝. 뭐 말이야 쉽지

여기서 시공간관련 내용은 물리1으로 내려갔다.

3.2. 2단원 전자기

전자기 단원에선 교류가 개념을 잡기가 무지하게 어려워 난이도를 한방에 팍 올리는 주범으로 작용한다. 말해두지만 물리 Ⅰ의 전자기를 생각하고 물리2를 선택했다면 당장 때려쳐라. 진짜로 피를 토하게 될 것이다. 그 외에는 키르히호프 법칙은 그냥 퍼즐 풀듯이 풀면 되고[31] 축전기 단원도 12년만에 처음 나오는 단원이라 처음 봤을 땐 어렵긴 하지만 익숙해지면 그냥저냥 풀 수 있는 수준은 된다. 심지어 이쪽 단원은 물리2 문제임에도 불구하고 암산으로 풀리는 경우들도 나온다.

하지만 물리2의 전자기 단원은 '암기 그게 뭔가요? 먹는 건가요 우걱우걱' 이라는 생각 하나로 오로지 수식의 이해와 활용으로만 물리에 덤빈 학생들이 가장 크게 막히는 벽 중 하나다. 그런데 이는 위에서도 말했듯이 물리가 무엇인지 잘 몰랐다는 점에서 기인한다. 물리는 수식으로 하는 측면도 있지만 아이디어와 직관으로 해 나가는 측면도 있다. 후자에 속하는 아이디어들을 충분히 생각해보고 이해해보려고 하지 않는다면 후자에 속하는 것들은 암기해야 할 대상으로 느껴질 수밖에 없다.

대표적으로 물2 전자기에 나오는 RLC회로를 수식을 동반해서 다루려면 이계미분방정식을 풀 수 있어야 하는데 이걸 대학교 2학년 때[32][33] 배운다. 그렇기에 고등학교 과정의 목표는 RLC회로를 대략적으로 이해하는 것이지 완벽하게 이해하는 것이 목표가 아니다.[34]

기본적으로 수치를 대입할 공식만 어느정도 암기하면 왼손(또는 오른손)만 빙빙 잘돌려도 다 풀린다(...) 사실 이것도 대학교 과정 중에 나오는 '벡터 외적' 계산이라 딱히 왜 그러냐고 하면 좌표계와 물리량의 부호를 그렇게 설정해서라고 답할 뿐.

그런데 어렵게 내면 아예 식도 못 세우는 더러운 난이도를 자랑하기에 최고 난이도 문제는 대부분 이 단원에서 나온다. 특히 키르히호프. 법칙 자체는 전류는 들어간 만큼 나가고 전원에서 가한 만큼 소자에서 소모된다는 간단한 것이지만 회로의 교차점들이 늘어나면서 세워야 할 연립방정식들이 기하급수적으로 늘어난다. 요령이 선다면 방정식 두세개로 해결할 수도 있지만 그 전까지는 탐구과목 문제 하나에 미지수가 6개 가량 들어간 연립방정식을 그것도 두 번을 풀어야 하는 일이 일어날 수 있다.[35]수학에서 행렬 배우니까 행렬식으로 만들어서 풀면 안되려나?

개념으로 따지면 역시 교류회로 부분이 물리 Ⅱ에서 가장 어려운 부분이다. 다행스럽게도 수능에서는 이 부분에서 복잡한 회로는 나오지 않는다.[36] 그러나 복잡하게 만들어 난이도가 봉인 해제될 경우 수리 가형에서나 볼 수 있는 정답률이 기대된다.

전위및 전위차 관련 내용 제외하고 물리1으로 내려갔다.

3.3. 3단원 핵물리

핵물리 단원은 거의 관심이 없는 만큼 말도 잘 안 나오는 단원. 하긴 12년 학교 인생 중 맨 마지막에 깔려있는 단원인데 누가 제대로 하겠나. 물리1의 파동 단원처럼 떡밥이 많은 것도 아니라서 이쪽은 그냥저냥 개념만 잘 잡고 있으면 얼추 풀린다. 초반에 전자의 발견과 원자구조의 확립에 대한 얘기가 나오는데 이 부분은 화학 Ⅱ와 내용이 겹친다.[37]

핵에너지 부분이 물리1으로 내려갔다.

3.4. 여담

2008년 수능에서 사상 두번째로 복수정답이 나온 과목이기도 하다. 자세한 내용은 물리2 복수정답 사태 항목을 볼 것.
2007년 수능에서는 7차 교육과정 수능 과탐 사상 최악의 난이도를 자랑했다. 1등급 컷 37점에 만점자 전국 9명(전원 남학생). 계산과 응용 난이도는 수리영역 수준인데 1문제당 풀이 시간은 1분 30초밖에 안 돼 말 그대로 지옥을 구현했다. 이때 중위권에서의 변별력이 문제가 됐기 때문인지 한국교육과정평가원도 그 이후로는 1등급컷을 30점대로 내릴 생각은 없는 듯하다.

또한 뒤로 갈수록 문제가 어렵고 중요도가 높아지는 기하와 벡터와 반대로 앞부분이 가장 중요하고 뒷부분은 듣보잡(...)인 용두사미식 단원 구성을 가지고 있다. 물리학이라는 학문의 특성상 어쩔 수 없긴 하다. 애초에 일반물리도 단원 배치가 비슷하니...

물리2 문제집이 수능 시리즈와 자습서 빼고는 기출문제를 모아놓은것도 잘 안나온다...자습하려는 학생은 참고할 것
서점에서 물리2나 지과2문제집 없냐고 점원에게 물어보고 침울한 표정으로 돌아나가는 학생들을 자주 볼 수 있다..
2015년 현재 물리 Ⅱ가 나온 참고서 시리즈는 완자[38], 셀파, HIGH TOP, 몇몇 EBS 교재 등에 불과하다.
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  • [1] 2012 수능 때 60만 응시자 중에 수리 가형이 약 17만 명이었다. 그 중에서 물리1 선택자는 약 8만 명, 물리2 응시자는 약 2만 4,000명대였다. 그리고 2014학년도 수능부터 탐구과목 선택 수가 2과목으로 줄면서 끝내 2014 대수능에서 5,758명을 찍어주셨다. 제2외국어 중국어와 비슷한 인원수(...) 원인은 탐구 최대 응시 과목 개수 감소와 과학Ⅱ에 대한 메리트 감소로 보인다. 자세한 건 대학수학능력시험/과학탐구 영역항목 참조.
  • [2] 이 말이 무슨 뜻인지 궁금하다면 남녀공학 고등학교에서 물리 Ⅱ를 배우는 반의 여학생 수를 한번 살펴보자. 40명이 한 반이라면 대개 5~6명을 넘지 못할 것이다. 남녀 학생수가 비슷한 학교 기준이다. 최악의 경우 여학생이 0명인 남탕이 나올수도...
  • [3] 이제는 남녀공학 고등학교에서도 물리Ⅱ 반이 안 생기는 경우가 있다! 서울 강남 지역의 한 남녀공학 고등학교에서는 선택자 수가 적고 수능을 보기 불리한 과목이라는 이유로 수년째 반 개설을 안 해주고 있다.
  • [4] 표준편차는 평균점수를 50으로 보니 대충 평균이 32쯤이라 생각하면 편하다
  • [5] 9월 모의평가에서는 20번 열역학 한 문제가 꽤나 어려웠으나 나머지는 매우 평이한 물모의였다.
  • [6] 2015학년도 수능 기준으로 서울대학교 입시를 비롯한 주요 대학 입시에서 물리 II 과목 만점은 화2 지2 만점, 생2 47점과 같은 점수 취급을 받아서 크게 불리하지는 않았지만, 2점짜리 하나 틀리는 순간 생2 43점, 3점짜리 하나 틀리면 생2 41점과 같은 점수 취급을 받았다. 실제로 2015학년도 대학수학능력시험에서 국수영 300점 화1 50점 물2 45점을 받은 사람이 메이져 의대에 광탈했다.(5개의 의대 전부 최종 불합격점수..) 물리2 45점이 생명과학2 30점대 점수 취급을 받은 것이다.
  • [7] 사실 만점을 받았을 경우 역대 수능에서 크게 불이익이 있지는 않았다. 하지만 만점을 받는 건 무슨 과목이든 어려운 것은 물론 최근 인원수의 급격한 감소로 인해 앞으로도 그럴 것인지 장담할 수 없다.
  • [8] 물리 II는 안, 화학 Ⅱ는 밖
  • [9] 물덕들의 존재로 인해 보는 학생들이야 어느정도 유지는 되지만 그래도 비인기과목인 것은 사실이다. 나날이 줄어드는 추세를 따라 2012년도에는 2만 4천명, 2013년도에는 2만 1천명을 찍고 2014학년도 수능부터는 4천명대, 2015학년도 수능에는 4631명이 응시했다.
  • [10] 물리 2만 안 만들어주면 다행, 물1도 안 가르치는 학교도 있다. 게다가 여학생들은 특히 물리 기피가 더욱 심하니... 최근에는 이게 남녀공학 이과반으로도 퍼지고 있다.
  • [11] 이 과목이 얼마나 인기가 없었는지 해당 위키에서는 윤리에 덤으로 끼는 전통 윤리를 제외하고는 탐구 영역 중 가장 늦게 개설되었다. 그나마도 다른 탐구 영역 개설 몇 주 후에야 등장.
  • [개정] 교육과정에서는 물리1에서도 (정성적으로) 열역학을 배운다. 물리2는 정량적으로 다루는 게 차이점.
  • [13] 이 공식의 증명이 궁금하다면 하이탑 물리 2를 찾아보거나 돌림힘에 자신 있는 사람이라면 사각형 도선의 경우를 직접 유도해보자. F=BILsinθ를 사용한 뒤 양 옆의 회로의 돌림힘 크기를 더하면 나온다.
  • [14] 밑에서도 강조하지만 철저하게 개인차이다. 어느 고등학생은 물리1이 어렵고 물리2가 쉽다고 하거나 차라리 2가 더 쉽다고 하는 학생들도 있다. 그런데 수학을 쉽다고 하는 학생은 없다
  • [15] 물리Ⅱ는 선택자 자체가 적다는 사실을 기억하자.
  • [16] 사실 프린키피아도 오늘날의 시각으로 보면 철저하게 후자의 경우다...
  • [17] 교학사 교과서에서는 등속 원운동에서만 통용되는 특수 증명법으로 어떻게 유도하기는 한다. 등속 원운동이라 속도벡터의 크기의 변화는 의미가 없고 방향의 변화만 의미가 없기에 Δv를 vΔθ로 치환해서 유도한 것.
  • [18] 벡터 미분이라지만 사실상 그냥 성분을 각각 미분하는 거다. 실제로 '기하와 벡터' 과목 마지막에 실려있는 평면 위에 운동에서 사용하는 개념으로도 쉽게 증명할 수 있다.
  • [19] 일단 기준좌표계 자체를 서술하고 있지는 않은데 원심력을 설명하기 위해서는 관성력이란 개념을 도입해야 한다고 서술하고 있다(원문 (해설서 93쪽) : 원심력은 힘이 아니고 가상적인 힘, 즉 관성력이라는 것을 이해시키기 위해 커브를 도는 승용차 안의 사람이 커브의 바깥으로 쏠리는 현상이 관성에 의해 생김을 이해시키고 이때 관성력에 대한 다양한 사례를 제시하고 이해하도록 한다). 이전 문서에서는 '문제로 내기도 어렵지도 않고 역학을 제대로 하기 위해서는 반드시 필요한 개념임에도 수능에 나온 적은 지금까지 한 번도 없다' 라고 쓰여있었는데 이래서는 수능에 내고 싶어도 낼 수가 없을 듯.
  • [20] 이계미분 방정식 풀이를 해야한다. 놀라운 사실은 단진동 식을 유도하는 과정에서 나오는 미분 방정식이 RLC 회로의 미분방정식과 '놀랍도록' 똑같다. 그래서 전기진동과 단진동을 비교하기도 한다.
  • [21] 이 부분은 조금 애매한데 원래 어떤 진동이든지 크게 진동하지 않으면 단진동으로 볼 수 있다. 그렇다면 탄성력에서 k의 역할을 어떤 것이 하는지만 알면 되는데 화살표를 따져가면서 물리적으로 생각해 보면 충분히 찾아낼 수 있다. 그러나 교과서의 내용을 확인하지 못한 관계로 일단 주석에 싣는다.
  • [22] 하나 서술하자면 고등학교 과정에서의 단진자는 '충분히 작은θ 에 대해서 sinθ=θ 개념(대학교 개념이다)을 사용하며 이때 주기는 실의 길이와 중력가속도에만 영향을 받는다고 한다지만 실제로 sinθ=θ라고 하지 않고 근사적인 해결책(타원적분)으로 공식을 유도하면 주기는 각도나 무게에서도 영향을 받는다! 이런 사기꾼들
  • [23] 하이탑 등의 교재에서는 축전기, 코일이 각각 하나씩만 연결된 회로에 대해서 미적분을 동원하여 정성적으로 이해한 사실들을 정량적으로 서술한다. 다만 고등학교 물리는 원래 미적분을 이용하지 않게 되어있고 좀 어렵다.
  • [24] 2011년에 나온 ebs 수능 특강에서도 미적분을 사용하기는 한다. 하지만 이건 열역학 쪽에서 사용한 것이고 사실 없어도 이해할 수는 있다. 다른 쪽에서는 행성운동에서도 사용했는데 여기서는 무려 이상적분(적분 범위가 상식 밖이라고 생각하면 된다. 무한대까지 적분한다거나 분모가 0이 되는 범위까지 적분한다거나... 그런데 이 적분는 대학교 때 배운다!!)을 사용한다. 그런데 수학하는 사람들도 망ㅋ
  • [25] 사실 그럴 수밖에 없긴 하다...
  • [26] 그러나 보어의 가정은 왠지 현상을 설명하기 위해 지어낸 듯한 느낌이 없진 않은데 이를 개선하고자 물리학자들은 제대로 된 버전의 양자 역학을 개발하게 된다. 예를 들자면 슈뢰딩거의 슈뢰딩거 방정식.
  • [27] 그리고 애초에 보어는 물질파를 가정하지 않았다. 물질파 이론은 보어의 수소원자모형이 나온 뒤 약 5~10년 뒤에 나왔으며 보어는 전자의 "각운동량" 이 양자화 되었다고 주장했다. 최만수는 이 사실을 예로 들며 여러 물리 교사들이 뭣도 모르고 얘들에게 사기치고 있다고 언급한 바가 있다.
  • [28] 하지만 교육 현장에서는 이러한 맥락은 무시하고 대뜸 이론부터 가르치는 경우가 많다. 이것이 진정한 문제.
  • [29] 가령 역학에서 물리 1이 1차원만을 다룬다면 물리 2는 2차원까지 다룬다.
  • [30] 물리2에는 역학이 운동역학과 열역학이 나오는데 둘은 상당히 다르다. 일반적으로 열역학은 물리2에서 처음 나오니까... 심지어 네이버 지식백과에서 두산 백과사전의 그림을 인용할 때 열역학 파트만 엉뚱한 사진을 인용했었다. 열역학은 크게 등온 등적 단열과정이 있는데 적절히 섞였었다. 2012년 10월 기준으로 지식백과beta에선 대부분의 사진을 제외했기에 이제는 찾을 수 없다.
  • [31] 말이야 쉽다만... 일단 이 문단 아래쪽을 보면...
  • [32] 대학교 2학년 전공 과정에서는 보통 기본적인 이계미분방정식들은 알고 있다고 생각하고 가르친다. 7차 교육과정에서 사라진 복소평면과 함께 대학에서는 학생들이 다 안다 생각하지만 선행학습한 아해들만 아는 대표적인 파트. 대학교 전공 수준에선 쉬운 내용이다. 대학교 전공 수준에선...
  • [33] 미분방정식을 아는 고등학생이라고 그렇게 쉬워진다는 뜻은 전혀! 아니다. 실제로 어느 고등학생은 어느 정도의 미분방정식은 쉽게 풀지만 물리2 문제를 처음 풀었을 때는 마치 수리영역을 푸는 기분이였다고...
  • [34] 이에 추가적으로 미적분을 이용하여 하나의 소자만 있을 때의 경우에 대하여 설명한다던지 하기도 한다(적어도 모 자사고의 설명방식). 다만 일반적인 상황이 아닌 특정 가정에서 출발하기 때문에 완벽한 설명이 되지 못하는 것이다. 사실 프린키피아도 특수 증명의 모음이었다는 것을 생각하면 이런 접근 방법이 그렇게 나쁘다고 하기는 어렵다.
  • [35] 이런 경우 키르히호프를 대체하는 방법으로 전위차와 저항을 이용한 꼼수 풀이법을 사용하면 꽤 빠르게 해결된다. 하지만 이 방법은 교육 과정에서는 소개되지 않기 때문에 알고 있는 학생 수가 제한적이다. 심지어 이 방법을 모르는 선생님들도 있다...
  • [36] 사실 이 부분은 일부러 쉽게 내도 많이 틀리는 부분이다.
  • [37] 화학 Ⅱ와 다른 점이라면 화학은 화학 결합이나 전자와 관련하여 확실하게 보여주기 위해(설명하기 위해서가 아니다!) 결국 오비탈 개념까지 나가버리지만 물리에서는 인도적인 이유(?)에서 고등 학생들에게 적합한 보어 모형까지만 다루고 원자핵에 대해서도 다룬다(보어 모형에 따른 수소 원자에서의 전자의 궤도 반지름까지 계산하기도 한다). 뭐 사실 오비탈 구조는 화학 결합을 매우 정확하게 설명할 수 있다는 점 빼고는 물리학자들도 그게 무슨 의미인지 모르니까...
  • [38] 이쪽은 2013년까지는 없었지만 2014년부터 지구과학 Ⅱ와 함께 생겼다.
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last modified 2015-04-15 03:03:24
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