물리Ⅰ

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개요
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물리Ⅰ(이하 물1)은 수능 과학탐구 영역의 한 과목이다. 짧은 계산과 약간의 암기, 그리고 공부하는 과정에서의 멘붕으로 구성되어 있다.

고전 역학과 전자기학의 기초적인 내용들을 배우고 상대성이론이나 반도체, 통신, 핵반응, 전력 수송, 유체 역학 등 다양한 분야의 내용을 배운다. 물론 거기에 필요한 수학은 거의 배우지 않아서, 물리 과목이라기보다는 공대 지망생들을 위한 기술 개론 정도로 보면 적절하다.

개정 전 물1(~2013 수능)의 위엄 때문에 여전히 어려운 과목이라는 인식이 많다. 그 당시에는 실제로 화학Ⅱ 다음가는 헬과목이었다. 1번부터 20번까지 계산문제인데 시험장에서 풀려고 하면 시간이 여간 부족한 것이 아니다. 대체로 그 시절을 잊지 못한 고등학교 선생님들과 사설 개념서들이 마찰력, 탄성력, 운동량 보존, 저항의 혼합연결, 스넬의 법칙 따위를 자꾸 주입시키는 모양이다.

특징
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정량 계산도 적절히 있고 정성 이해도 적절히 있고 단순 암기도 적절히 있고 응시 표본도 적절히 있는 과목이다.

1단원, 4단원의 역학 문제가 총 5문제 나오고 나머지 역학이 아닌 문제가 15문제 나온다. 역학에서는 2문제 정도가 어렵고 3문제는 주는 문제이다. 계산량은 화학, 생물에 비하면 많지 않고 공식은 더 많다. 누구나 다 아는 비밀이지만 공식이 적을 수록 문제가 어렵다 비역학은 ㄱㄴㄷ가 대부분이다. 지학처럼 사실 일치를 묻는 단순 암기 유형도 있지만 대소비교, 방향비교, 부호비교하는 문제가 많은 것이 특징이다. 역사적으로 가장 유형화되어있는 과목이다. 다음 시험의 문항 번호 별 내용 요소를 예측할 수 있을 정도.

공부하기가 어려운 과목이다. 특히 독학서가 제대로 갖추어져 있지 않은데 개념에 대한 올바른 이해가 무진장 중요한 과목이라, 혼자 공부하면 자꾸 이상한 상식, 유추를 집어넣다가... 자신도 모르게 기적의 물리학자가 탄생하고만다. 1-1, 1-2가 역학인 것도 한 몫 한다. 제일 어려운 부분을 제일 먼저 하다보니 겁을 집어먹게 된다. 내신에서도 맨 처음에 해버리기 때문에 나중에 감을 다 잃는다.

사실 인강을 듣지 않고서는 (이론적 측면이든 실전적 측면이든) 개념을 습득할 방도가 없다. 들어도 처음 듣는 학생들은 어렵다. 중학교 물리가 기본 베이스로 깔려서 나오는데, 이를 몰라도 가르쳐주기 때문에 할 수는 있다. 역학의 경우는 중학교 베이스가 처음에는 크고, 나중에는 딱히 물리1 내용으로 충분하지만 비역학의 경우는 중학교 베이스가 후반에 발목을 잡는 경우가 종종 있다.

학교 선생이나 인강 강사라고 모두가 제대로 교육과정을 알고 있는 것은 아니기 때문에 잘 선택해야 한다. 문제집은 그냥 다 대충 때려박았다고 생각하면 된다. 문제집을 보면 단원 뒤쪽은 꼭 '수능 유형 따라잡기'라던가... 뭐 그런 라벨을 달고 어려운 문제들이 나오는데 죄다 (수능 기준) 교과외이다. 즉, 도움이 안 되는 쉬운 문제나 내신형 문제만 있다고 보면 된다.

다른 과목들은 킬러를 죽어라 꼬아놓고 내는데 물1은 이러한 사정 때문에 대부분의 문제를 대강 내더라도 학생들이 알아서 오개념의 구렁텅이에 빠지면서 변별된다. 때문에 시험에서 1문제 정도만 난이도가 있고, 전반적으로 계산량 자체가 적다. 그래도 다 틀리니까...

표본 수준이 생각보다 높지 않다. 중위권~중상위권 정도이다. 상위권은 적다. 상위권은 화1에 몰려있다. 하위권도 없다. 이때문에 표본 평균이 생1지1에 비해 많이 높아 보이는 착시현상이 있다. 높은 대학을 노리는 사람들에게는 추천하지 않는다. 시험이 대체로 쉽기 때문에 아무래도 백분위가 99 나올 확률이 높다. 백분위 99, 100 따질 레벨이 아닌 사람들은 지1과 함께 꿀을 빨도록 하자.

### 1단원

기본적으로는 역학이며, 크게 두 범주로 나눌 수 있다.

* 고전 역학

* 현대 물리

고전 역학에서는 등속도 운동, 등가속도 운동, 뉴턴 운동법칙, 운동량과 충격량, 일-에너지 정리, 중력 퍼텐셜 에너지, 역학적 에너지 보존 등을 배운다. 개정 이전과의 차이점을 보면 다음과 같다.

* 마찰력

마찰계수를 배우지 않는다. 고로 F = μN같은 공식도 알 필요가 없다. 정지 마찰력에서 운동 마찰력으로 넘어가는 경우나 그 반대의 경우같이 눈앞에 +1이 아른거리게 하는 상황도 만날 일이 없다. 여러 가지 힘에서 마찰력의 존재를 아는 정도. 지금껏 시험에 출제된 적이 없고 만일 출제된다 해도 미리 공부해갈 필요가 있는 방식으로는 출제되지 않을 것으로 보인다. 사실 마찰력은 역학적 에너지를 깎아먹는 존재인데 **대세는 역학적 에너지를 증가시키는 문제**이기 때문에 나올 일 없어보인다.

* 탄성력

탄성계수를 배우지 않는다. 고로 F = -kx같은 공식도, E = kx^2같은 공식도 알 필요가 없다. 혹 용수철저울이 시험에 나오므로 탄성력도 알아야한다는 선생/학생이 있으면 사기꾼이므로 멀리하자. **용수철저울은 그냥 실험 기구일 뿐**이다. 화학에서 플라스크, 비이커, 콕 나오는 거랑 똑같다. 그냥 장력하고 별 차이가 없다는 정도만 알아두면 충분하다. 탄성 퍼텐셜 에너지가 시험에 나오지 않는데 대부분에 참고서에서는 이를 포함하고 있다. 말세다.

* 상대속도

상대속도를 대놓고 배우지 않는다. 개정 이전에는 '상대속도'라는 용어가 직접 등장하고 그래프에도 나왔지만 개정 이후에는 등장하지 않는다. 그러나 상대속도를 알면 쉽게 푸는 문제들이 자주 나오기 때문에 알아두는 것이 3점 정도 유리하다. 수능특강, 수능완성에서도 항상 등장하였다.

* 운동량 보존

운동량 보존 법칙을 배우지 않는다. 고로 운동량 보존 법칙이 출제 의도가 되게 출제하지 않는다. 충돌하는 상황에서는 그래프를 자료로 주어서 운동량 보존 법칙을 쓰지 않고 문제를 풀도록 유도한다. 충돌 과정에서 I = FΔt를 이용하는 문제가 주로 출제된다. 즉, 모르는게 약이다.

현대 물리에서는 케플러 법칙, 특수 상대성 이론, 일반 상대성 이론, 현대 우주론, 표준 모형 등을 배운다. 제목은 상당히 거창하지만 실상은 "선형대수학"이라고 써놓고 일차변환 공부하는 꼴이다. 다만 상대성 이론이 이해하기 어려운 경우가 많은데 대부분 학생들이 멍청해서라기 보다는 참고서들이 내용을 제대로 이해하지 못하고 서술하기 때문이다. 서점에서 찾아볼 수 있는 고등학교 컨텐츠 중에서는 이를 커버해줄 수 있는 것이 거의 없다. 심화서로 나온 하이탑, 숨마쿰라우데 정도는 그럭저럭 볼만하다. 필자는 영문위키피디아를 정독하는 것을 추천한다. ~~위키피디아가 아니라 프린키피아.~~

### 2단원

기본적으로는 전자기이며, 크게 세 범주로 나눌 수 있다.

* 전기장
* 자기장

* 물질 구조

전기장에서는 전하, 쿨롱 법칙, 전기장, 전기력선, 정전기 유도, 유전분극에 대해 학습한다. 쿨롱 법칙의 존재나 의미는 배우지만 이를 정량적으로 계산하는 문제는 출제되지 않았다. 교육과정 세기말까지 가더라도 비례식 수준에 그치지 않을까 예상된다. 이들은 개정 전 물2에서 내려온 개념들인데, 정량 계산이 빠졌고 제일 중요한 전위가 빠졌기 때문에 배우기 어렵지 않다. 점전하 추론 문제가 킬러로 등장한다.

자기장에서는 물질의 자성, 자기장, 자기력선, 앙페르 법칙(전류에 의한 자기장), 렌츠 법칙, 패러데이 법칙 등에 대해 배운다. 역시 정량 계산은 없기 때문에 크게 걱정할 부분은 아니다. 정량 계산이 나오지 않을 거라 장담할 수 있는 이유는 **전자기장 정량 계산 파트가 물2 교육과정**이기 때문이다. 물1과 물2에 똑같은 문제는 내지 못하도록 되어있다. 물론 평가원이 항상 출제지침을 지키는 것은 아니지만...

전자기장 파트는 일부분 암기를 요하지만 대체로 이해를 요구한다. 문제도 사실을 고르기 보다는 크기나 방향, 부호를 비교해야 하는 식으로 출제된다. 여기를 지엽으로 치부하고 단순 암기만 해서는 문제를 빨리 해결하기 어렵다. 엄연히 문제 풀이가 더 중요시되는 단원이다. 개정 이전과의 차이점을 굳이 보자면 다음과 같다.

* 저항의 혼합연결

저항의 혼합연결이 삭제되었다. 이게 무슨 말인고 하니 직렬 연결된 두 저항의 합성저항 R = R1 + R2이고, 병렬 연결된 두 저항의 합성저항 R = R1R2 / (R1 + R2)이다 라는 것을 못 푼다는 것이다. 옴의 법칙의 개념 자체는 잘 살아있기 때문에 V=IR이 안 나온다고는 할 수 없다. 옴의 법칙은 출제된다. 여튼 저항이 포함된 회로의 정량 계산이 안 나오기 때문에 시험에서 한 숨 놓아도 된다. 전성기때 직류 회로의 난이도는 역학 이상이었다. 지금 역학이 반토막인데도 불구하고 학생들이 징징거리는데 회로가 살아있었으면 아마 기피 1순위 과목이 되었을 것이다.

* 전류가 받는 자기력

94 이상 아재들은 아마 F = BI를 기억하고 있을 것이다. 전류(가 흐르는 도선)은 자기장 내에서 힘을 받게 되는데, 95 새내기부터는 그게 뭐에요? 자매품으로 ε = -Blv가 있다.

물질 구조에서는 에너지 준위, 에너지 띠, 반도체, 신소재 등에 대해 배운다. 에너지 준위에 대한 내용도 굳이 따지자면 물2에서 일부 내려온 것인데 어렵지 않은 부분이므로 걱정할 필요 없다. 반도체나 신소재는 거의 단순 암기 파트인데 왜냐하면 이해할 수가 없기 때문이다. 그냥 외우는 게 속편하다. 다이오드의 경우 회로와 결부되어 출제되는데 직렬 or 병렬의 단순한 회로에 다이오드가 달려서 나오는데도 학생들이 매우 어려워한다. 중학교 물리 시간에 졸지 말아야 한다. 따로 안 가르쳐준다.

### 3단원

기본적으로는 파동이지만 대부분 지엽적인 내용이다.

* 소리와 정상파

* 빛과 전반사

* 통신과 LC회로

* 정보의 저장과 인식

각 부분이 크게 유기적으로 연결되어 있다기보다는, 파동의 다양한 측면을 이것저것 실생활 요소들과 결합시킨 형태이다. 다시 말해 재미 없다.

크게 어려운 부분은 없다. 정상파에서는 v = λf가 뭔지 알면 틀릴 수 없다. 광전효과도 교과서 수준이다. 개정 전에 비해 난이도가 확 떨어졌는데, 이는 **파동 부분의 정량 계산이 물2 교육과정으로 올라가버렸기 때문**도 있다. 그나마 어려운 스넬의 법칙도 없다. 그런데 전반사는 있다. 그래서 종종 전반사를 이해 못하는 불쌍한 아해들이 있다. 이들은 구제하기가 매우 어렵다. 전반사는 학교에서 실험하는 거 딱 한 번 보면 되는데...

전자기파는 정말 단순 암기 파트이다. 소리 파트와 함께 1번 문제 자리를 호시탐탐 노리고 있다. LC회로가 있다고 놀라지 말것. 임피던스 그딴거 없다. 대충 이러이러한 경향이 있다~고 배운다. 회로 역시 정말 간단한 수준의 회로만 나온다. 혼합 연결이 없으니 쌩 직렬 or 쌩 병렬이 다다. 물론 대부분의 학생들은 그것도 이해하지 못한다. 안 가르쳐주니까!

정보 저장 매체에 대한 내용도 있는데, 이해 그딴거 없고 그냥 쌩 암기다. 지학 돌멩이나 생물 분류 같은데 비교하면 돌 맞는다. 타 암기 과목에 비교하면 내용도 적고 외우기도 쉬운 편이다. 그리고 중요한 것만 나온다. 정확히 말하자면 지금(2016학년도 6월 모의평가)까지 1문제 나왔다.

### 4단원

기본이 없는 잡다한 단원으로 지엽적인 내용과 정량적인 내용이 산재해있다.

* 전력 수송과 변압

* 핵반응과 발전

* 유체역학

* 역학적 평형

* 열역학

전력 수송과 변압에서는 소비 전력, 전력 수송, 변압기에 대해서 배운다. 여기서 갑자기 V=IR, P=VI=V^2/R, I^2R이 등장해서 학생들을 혼란스럽게 한다. 또, 전력 수송 과정에서 '전력'이 일정한 괴랄한 상황을 제시하는데 이 때문에 많은 학생들어 소비전력 문제에서는 옴의 법칙이 성립하지 않는다는 이상한 오개념을 갖게 된다. 여기에 변압기를 더하면 금상첨화. 변압기가 포함된 회로가 나오면 그냥 찍고 넘어가는거다. 여기서도 전력이 일정하다는 말이 나오는데, 중학교 회로에 대한 지식을 모두 잃은 학생들은 여기서 오개념에 걸려들어 헤어나오지 못한다.

핵반응과 발전에서는 여러가지 핵반응식의 기초와 여러가지 발전 방식에 대해서 배운다. 그리 어려운 것은 없다. 그냥 암기하면 되는 부분.

유체역학에서는 밀도, 압력, 파스칼 법칙, 아르키메데스 법칙, 베르누이 법칙에 대해 배운다. 정량 계산 파트이기 때문에 문제를 많이 풀어봐야 하는데 기출이 거의 없어서 학생들에게는 공포의 대상이다. 지금까지 출제된 문제들은 단순 계산 문제에 지나지 않는다. 그럼에도 불구하고 유체역학 문제들은 킬러로 취급되는데, 이는 대비가 거의 불가능했기 때문이다. 내용 자체가 어렵지 않아서 지금은 충분히 대비가 가능하다.

역학적 평형에서는 돌림힘, 역학적 평형, 건축물의 안정성에 대해서 배운다. 14 수능때부터 평가원이 점찍은 대표적인 킬러단원이다. 돌림힘을 배우지만 회전운동에 대해서는 다루지 않고 오직 평형에 대해서만 공부한다. 이 부분 역시 정량 계산 파트인데 기출이 거의 없다. 문제가 얼마든지 어려워질 수 있고 더러워질 수 있어서 대비하기 어렵다. 최근은 무게 중심을 이용하는 풀이가 유행인데, 이게 최근 출제 경향인 최대·최소 문제와 잘 어울리기 때문이다. 이 부분에서 직관을 써서 푸는 경우가 있는데, 연역적으로 모두 도출되므로 머리 탓하지 말자.

열역학에서는 열과정, 열기관, 열전달, 상태변화, 기상현상 등을 배운다. 이상기체 상태방정식을 배우지 않고, 샤를·보일의 법칙도 사용하는지 알 수가 없다. 그냥 열과정(등적, 등압, 단열)의 특징 외워서 풀면 되는 간단한 문제들이다. 심지어 등온과정도 교과내인지 불분명하다. 상태변화는 가끔 융합형으로 출제되며 기상현상은 낼 거 다 내면 나오지 않을까 생각된다.

조합
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물1은 화1, 지1, 지2와 잘 어울린다.

물1화1은 공돌이스러운 조합인데, 화1의 악랄함 덕택에 물1이 더 쉬워지는 효과가 있다. 에너지 준위가 일부 겹친다, (화1이 더 어려우므로 물1의 분량이 줄어든다고 보면 된다.)

물1지1은 생1지1 다음가는 패션이과 조합이다. 케플러 법칙이 겹치기 때문에 내용이 일부 준다. (지1이 더 어려우므로 물1의 분량이 줄어든다고 보면 된다.) 지1은 시간이 남기 때문에 물1 때 못 푼 1문제 정도 외워서 풀 수도 있다.

물1지2는 서울대를 가고싶은 상위권들에게 추천하는 조합이다. 지2 내용 일부를 이해하는데 물리적인 배경이 있으면 좋다. 뭐 몰라도 되지만...

## 학습법

일반적인 커리큘럼은 다음과 같다. (추천하는 커리큘럼은 아니다.)

개념학습 ☞ 멘붕 ☞ 예제 풀이 ☞ 멘붕 ☞ 문제집 풀이 ☞ 멘붕 ☞ 기출 풀이 ☞ 멘붕 ☞ EBS 풀이 ☞ 멘붕 ☞ 파이널 교재 풀이 ☞ 멘붕 ☞ 수능

만점으로 가는 학습법은 여러분에게 맡긴다!

기초/심화 개념 학습은 물리Ⅰ 개념 지도를 참고할 것.