[가] 영화 <스파이더맨>은 2002년 1편을 시작으로 2012년도까지 총 4편이 제작되었다. 영화는 선과 악의 대결에서 선이 승리한다는 단순한 구조를 가지고 있지만 주인공의 손에서 나오는 거미줄과 벽을 자유자재로 기어 다니는 많은 특수효과가 어우러져 있는 화려한 화면으로 재미를 더 하고 있다. 영화에서는 [그림 1]에서 보는 바와 같이 스파이더맨이 40층 빌딩(한 층의 높이는 2.5m 정도)에서 떨어진 사람을 구하기 위해 뒤쫓아 뛰어내린다.

[나] 낙하운동은 공기 저항이 없다는 가정 하에 손에 들고 있는 물체를 가만히 놓아서 떨어뜨릴 때와 같이 정지 상태로부터 낙하하는 물체의 운동이다. 공기의 저항이 없는 상태에서는 두 물체가 동시에 떨어진다. 이것은 물체에 작용하는 힘이 중력뿐인 경우 물체가 낙하할 때 생기는 가속도는 질량에 관계없이 같다는 것을 의미한다. 공기 저항이 없는 자유낙하운동에서 속도는 중력과 시간의 곱으로 산출한다.

[다] 높은 곳에서 떨어지는 공의 속도는 일정한 비율로 점점 빨라진다. 이와 같이 운동하는 물체의 속도가 일정하게 증가하면 물체의 가속도가 일정한데 이러한 물체의 운동을 등가속도 직선운동이라고 한다. [그림 2]의 속도-시간 그래프에서 면적은 등가속도의 이동거리(s)를 의미한다.

[라] 질량이 인 스카이다이버에게 작용하는 힘은 중력과 공기 저항력이 있다. 공기 저항력이 속도에 비례한다면, 스카이다이버에게는 연직 아래 방향으로 중력 가 작용하고, 반대방향으로는 스카이다이버의 속도 에 비례하는 공기 저항력 ( 는 공기의 밀도, 물체의 형상, 표면적, 표면상태 등에 따라 달라지는 비례상수)가 작용한다. 따라서 스카이다이버의 가속도를 라고 하면 라는 식이 성립한다. 이 식에서 중력 가 일정하다고 할 때, 낙하하면서 속도 가 점점 커지므로 공기 저항력은 점점 커진다. 따라서 스카이다이버에게 작용하는 힘의 합력이 점점 감소하여 가속도가 점점 감소하는 운동을 한다. 이때 스카이다이버에게 작용하는 중력과 공기 저항력이 같게 되면 스카이다이버에게 작용하는 힘의 합력이 이 되어 등속도 운동을 한다. 이때의 속력을 종단 속도라 한다.

[문제] 제시문 [나], [다], [라]를 바탕으로 스파이더맨이 제시문 [가]에서처럼 빌딩에서 떨어지는 사람을 구하려고 할 때, 빌딩의 높이를 참고하여 스파이더맨과 떨어진 사람이 같은 공기의 저항을 받을 때와 서로 다른 공기의 저항을 받을 때의 두 경우에서 사람을 구할 수 있는가에 대하여 과학적 근거를 들어 설명하시오.

일단 종이에 아무 생각이나 끄적여 봤는데..

공기저항이 같다면 떨어지는 속도가 같아서 스파이더맨이 떨어지는 사람을 구하지 못하고

공기저항이 다르면 구할 가능성이 있는 것인데요.

그러면 어떻게 하면 스파이더맨이 떨어지는 사람을 구할 수 있을까.. 하고 생각을 해본 결과

떨어지는 사람이 땅에 닿기 전에 스파이더 맨이 먼저 떨어지는 사람을 잡아야 하므로..

즉 스파이더맨의 속도:v1 >떨어지는사람의 속도v2 이어야 하는데..

그럼 여기서 생기는 의문점이 v1이 v2보다 최소 몇배 커야하는가..라는 것입니다.

흐아.. 이걸 어떻게 글로 서술할지 .. 과학적 근거를 들어서 서술하라고 하느데

제 친구 중 물리잘하는 애 한명은 벌써 4p이상 썼다는데..;

갈피가 안잡히네요... 도와 주실 분 계실려나 ㅠㅠ...