#11 해설
2021년 5급 PSAT 언어논리
문제 번호 선택
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다음 글에서 추론할 수 있는 것만을 <보기>에서 모두 고르면?
물질을 구성하는 작은 입자들의 배열 상태는 어떻게
생겼을까? 이것은 '부피를 최소화시키려면 입자들을 어떻게
배열해야 하는가?'의 문제와 관련이 있다.
모든 입자들이
구형이라고 가정한다면 어떻게 쌓는다고 해도 사이에는 빈틈이
생긴다.
문제는 이 빈틈을 최소한으로 줄여서 쌓인 공이
차지하는 부피를 최소화시키는 것이다.
이 문제를 해결하기 위해 케플러는 여러 가지 다양한
배열 방식에 대하여 그 효율성을 계산하는 방식으로 연구를
진행하였다.
그가 제안했던 첫 번째 방법은 인접입방격자
방식이었다.
이것은 수평면(제1층) 상에서 하나의 공이
여섯 개의 공과 접하도록 깔아 놓은 후, 움푹 들어간 곳마다
공을 얹어 제1층과 평행한 면 상에 제2층을 쌓는 방식이다.
이 경우 제2층의 배열 상태는 제1층과 동일하지만 단지
전체적인 위치만 약간 이동하게 된다.
이러한 방식의 효율성은
74%이다.
다른 방법으로는 단순입방격자 방식이 있다.
이것은 공을
바둑판의 격자 모양대로 쌓아가는 방식으로, 이 배열에서는
수평면 상에서 하나의 공이 네 개의 공과 접하도록 배치된다.
그리고 제2층의 배열 상태를 제1층과 동일한 상태로 공의
중심이 같은 수직선 상에 놓이도록 배치한다.
이 방식의
효율성은 53%이다.
이 밖에 6각형격자 방식이 있는데,
이것은 각각의 층을 인접입방격자 방식에 따라 배열한 뒤에
층을 쌓을 때는 단순입방격자 방식으로 쌓는 것이다.
이
방식의 효율성은 60%이다.
이러한 규칙적인 배열 방식에 대한 검토를 통해, 케플러는
인접입방격자 방식이 알려진 규칙적인 배열 중 가장 효율이
높은 방식임을 주장했다.
<보 기>
ㄱ. 배열 방식 중에서 제1층만을 따지면 인접입방격자 방식의
효율성이 단순입방격자 방식보다 크다.
ㄴ. 단순입방격자 방식에서 하나의 공에 접하는 공은 최대
6개이다.
ㄷ. 어느 층을 비교하더라도 단순입방격자 방식이 6각형격자
방식보다 효율성이 크다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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