안녕하세요, 윤 님.

<2024 수능대비 마더텅 수능기출문제집 국어 독서> 교재에 대해 문의해 주셔서 감사합니다.

말씀하신 것처럼

만유인력 ∝ 두 질점의 질량의 곱

             ∝ 1/두 질점의 거리의 제곱

이 맞습니다.

그리고 문제의 선지를 보시면,

밀도가 균질한 하나의 행성을 구성하는 동심의 구 껍질들이 같은 두께일 때, 하나의 구 껍질이 태양을 당기는 만유인력은 그 구 껍질의 반지름이 클수록 커지겠군.

이라고 되어 있습니다.

밀도가 균질한 상태에서 구 껍질의 반지름이 커지면 부피가 커지므로 질량이 증가합니다.

따라서 구 껍질의 반지름이 클수록 만유인력이 커집니다.

윤 님께서는 반지름이 커지면 구 껍질과 태양의 거리가 가까워지니까 만유인력은 작아지는 것이 아닌가 생각하신 것 같습니다.

그런데 구 껍질의 반지름이 커지면 구 껍질 중 태양과의 거리가 가까워지는 부피 요소도 있고, 태양과의 거리가 멀어지는 부피 요소도 있습니다. 같은 중심을 갖고 있는 경우, 그 변화 정도가 동일하기 때문에 반지름이 커진다고 해서 태양과의 거리가 가까워진다고 보기는 어렵습니다.

위 그림은 제가 방금 그린 것인데요.

구 껍질의 크기만 변경하고 나머지는 그대로 두었습니다.

보시는 것처럼 태양과의 거리가 가까워지는 부피 요소와 더불어 태양과의 거리가 멀어지는 부피 요소가 존재합니다.

따라서 반지름이 커짐으로 인해서 두 질점 사이의 거리가 달라진다고 보기는 어렵습니다.

해당 선지는 만유인력이 두 질점의 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 아니라, 두 질점의 질량의 곱에 비례한다는 점에 주목하여 푸시는 것이 맞습니다.

저희 교재에 보내 주신 관심에 깊은 감사를 드리며, 앞으로도 많은 관심 부탁드립니다.  

고맙습니다.