ö
n Ú= k8 ý Æ U Ø Ò Þ V ê s? 0; c  \ ¥ X ê sI í Ä8 ý ± M ; c 6 X ¢ 6
] K ¡t ô p §8 ý 4 G È º
+ ä
¬ £+ ä · »( 8 M
∗ô
Dz D G §" é ¶ @ / < Æ § Ó ü t o §¹ ¢ ¤ õ , Ø æ· ¡ ¤ 363-791 (2008¸ 9 Z 4 29{ 9 ~ à Î6 £ §, þ j7 á x : r 2008¸ 12 Z 4 1{ 9 ~ à Î6 £ §)
z
´\ ) a Ó ü t ^ _ > hà ºü < î r1 l x © I \ É r © § 4 _ ß ¼l \ ' a ô Ç @ / < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ ` ¦ ¸ l 0 A ô
Ç ¸½ ¨\ ¦ > hµ 1 Ï % i . ½ ¨ @ / © É r { 9 ì ø Í Ó ü t o < Æ` ¦ à ºy © ¦ e H # 3 @ / < Æ 1 < Ƹ 46" î s ¦ ë H ½ ÓZ >
Ð & ñ ² ú Ò ¦ õ 6 £ x ² ú s Ä »\ ¦ # 3 Å Ò o # @ / < ÆÒ q t[ þ t s ° ú ¦ e H ¸> h¥ Æ [ þ t` ¦ ì r$ 3 % i . ½ ¨ õ 5 Å q
© I Ð H & ñ t © I \ " f, ¸Ø ÔA \ ¦ 6 x ô Ç â Ä º Ð 6 x t · ú § É r â Ä º\ © § 4 _ ß ¼l \ @ /ô Ç & ñ
² ú
Ò ¦ s 8 Z } ¤Ü ¼ 9 Ó ü t ^ 2> hs ¦ ¸Ø ÔA 6 x ) a 4 ¤ ½ + Ë © S ! \ " f H & ñ ² ú Ò ¦ s B Ä º ± ú ¤ . @ /^
Ð < ÆÒ q t[ þ t É r z ´_ ª A á ¤ = å Q Â Òì r \ ë ß © § 4 s 6 x 9 ô Ç Ó ü t ^ _ ª A á ¤ \ ) a z ´\ 6 x H © § 4 É r
½ Ó © ° ú ¦ Ò q ty ¦ e % 3 . ¢ ¸ô Ç Ó ü t ^ [ þ t _ î r1 l x © I ü < ' a > \ O s © § 4 _ ß ¼l H z ´\ ) a Ó ü t
^
[ þ t _ | 9 | ¾ Ó ¢ ¸ H Á º> ü < ° ú ¦ Ò q ty H â ¾ Ó` ¦ Ð% i .
PACS numbers: 01.40.Fk Keywords:©§4, î r1lx©I, j˵
I. " e  ] Ø
õ
< Æ& h > h¥ Æ _ S \ 1 p q É r × æ כ ¹ô Ç õ < Æ §¹ ¢ ¤ 3 l q ³ ð_ s
. Õ ª Q < ÆÒ q t[ þ t É r Å Ò ¨ 8 â õ _ © ñ 6 x, { 9 © Ò q
t Ö ¸ â + « >s ' < Æ_ þ v 1 p x` ¦ : x K Ó ü t o & ³ © \ @ /ô Ç > h
¥ Æ
[ þ t` ¦ ° ú > ÷ & ¦ < ÆÒ q t[ þ t s ° ú ¦ e H s Qô Ç > h¥ Æ [ þ t
É
r à º\ O \ " f ] jr ÷ & H õ < Æ > h¥ Æ [ þ t õ © ñ 6 x 9 õ
< Æ > h¥ Æ < Æ_ þ v \ t 5 Å q& h Ü ¼ Ð % ò ¾ Ó` ¦ p u > ) a . Õ ª QÙ ¼
Ð < ÆÒ q t[ þ t s ° ú ¦ e H > h¥ Æ s q õ < Æ& h â Ä º, s Q ô
Ç > h¥ Æ ` ¦ ` ¦ É r õ < Æ& h > h¥ Æ Ü ¼ Ð or v l 0 AK §
H < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ õ Õ ª > h¥ Æ _ + þ A$ í " é ¶ 1 p x` ¦
# & h ] X ô Ç §Ã º~ ½ ÓZ O ` ¦ > hµ 1 ÏK ô Ç .
j Ë
µ É r % i < Æ ì r ÷ r m l < Æ, & ³@ / Ó ü t o < Æ 1 p x Ó
ü
t o < Æ % ò % i ì ø Í\ 5 g 1 p x © H © × æ כ ¹ ¦ l : r
&
h > h¥ Æ s Ù ¼ Ð j Ë µ > h¥ Æ _ S \ 1 p q É r Ó ü t o < Æ_ þ v \ H % ò ¾ Ó
`
¦ p u > ) a . Õ ª Q j Ë µ É r è H \ Ðs t · ú § H Æ Ò © & h
> h¥ Æ s ¦ { 9 © & h _ p \ " f_ j Ë µõ õ < Æ& h _ p \ " f _
j Ë µ_ > h¥ Æ s Ø Ô 9 @ /Â Òì r z ´Ò q t Ö ¸ â + « >` ¦ : x K s p j Ë
µ\ @ /ô Ç > h¥ Æ s + þ A$ í ÷ &# Q e Ü ¼Ù ¼ Ð < ÆÒ q t[ þ t É r j Ë µ > h¥ Æ S \
1 p q \ ´ ú § É r # Q 9¹ ¡ §` ¦ > ) a .
s
Qô Ç # Q 9¹ ¡ §` ¦ K ¦ ` ¦ É r j Ë µ > h¥ Æ ` ¦ S \ 1 p q
¸2 ¤ l 0 AK " f H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < ~ ½ Ó
∗E-mail: [email protected]
¾
Ó, y Ó ü t ^ [ þ t s _ © ñ 6 x 1 p x` ¦ r & h Ü ¼ Ð [ O " î
½
+ É Ã º e H ª ô Ç ë H ] j_ ] jr 9 כ ¹ 9, © @ /³ ð
&
h כ Ü ¼ Ð ¸Ø ÔA ü < Ó ü t ^ z ´ Ð ) a E à ÔÄ º× ¼_ l
> (Atwood’s machine)\ @ /ô Ç ë H ] j\ ¦ [ þ t à º e . Õ ª
X <, s [ þ t ë H ] j\ ¦ K l 0 AK " f H © § 4 \ @ /ô Ç > h¥ Æ s
K ' ÷ &# Q Ù ¼ Ð # Q t © S ! \ " f < ÆÒ q t[ þ t _
© § 4 _ ß ¼l \ @ /ô Ç s K & ñ ¸\ ¦ H כ É r j Ë µ
>
h¥ Æ < Æ_ þ v` ¦ 0 Aô Ç §Ã º < Æ_ þ v [ O > \ ¦ 0 AK 9 כ ¹ô Ç õ & ñ s
[1]. Õ ª Q s ] j t _ © § 4 \ @ /ô Ç ½ ¨ H _
î r1 l x s " é ¶î r1 l x < Ê É r ; © \ B ² ú 2 ; Ó ü t ^ _ î r1 l x 1 p x :
£ ¤& ñ © S ! \ " f © § 4 ` ¦ # Qb G> d ¦ e H t \ @ /ô Ç
½ ¨ [1–4] × ¦ o l z ´ Ð ) a ¿ º Ó ü t ^ s _ 6
x ì ø Í 6 x ' a > \ " f © § 4 \ @ /ô Ç d ` ¦ H & ñ ¸ [5–7] \ Õ ªu ¦ e Ü ¼ 9 z ´\ ) a Ó ü t ^ _ > hà º, Ó ü t ^ _ î
r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó x 9 5 Å q # Â Ò 1 p x # Q t © S ! \ " f < ÆÒ q t[ þ t s
© § 4 \ @ /K # Qb G> s K ¦ e H t ½ ¨^ & h Ü ¼ Ð
H ½ ¨ H Â Ò7 á ¤ .
s
½ ¨_ 3 l q& h É r Ó ü t ^ \ ) a z ´_ > hà º, ¸Ø ÔA _
6 x Ä »Á º, Ó ü t ^ _ î r1 l x © I x 9 î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó 1 p x ª ô Ç © S !
\ " f © § 4 _ ß ¼l \ @ /ô Ç > h¥ Æ + þ A$ í & ñ ¸\ ¦ ¸ ¦
< ÆÒ q t[ þ t s Õ ü t ô Ç ² ú t × þ s Ä »\ ¦ ½ ÓÜ ¼ Ð © § 4 \ @ / ô
Ç ¸> h¥ Æ ` ¦ # Ó ü t o §¹ ¢ ¤ \ ' a ô Ç r & h ` ¦ ] j/ B N
H X < e .
-28-
II. ì Å U ê s0 n É
s
½ ¨ H Ø æ· ¡ ¤ èF _ # 3 @ / < Æ § õ < Æ §¹ ¢ ¤ õ \ " f
o < Æ, Ò q tÓ ü t, t ½ ¨õ < Æ` ¦ / B N ¦ e H < ÆÒ q t 46" î ` ¦ @ /
© Ü ¼ Ð % i . < ÆÒ q t[ þ t É r { 9 ì ø Í Ó ü t o < Æ` ¦ Ã ºy © # j Ë µõ
© § 4 \ ' a ô Ç < Æ_ þ v` ¦ % i Ü ¼ 9 s [ þ t × æ 34" î É r ¦1 p x < Æ §
\
" f Ó ü t o `` ¦ s à º % i .
l
> r _ © § 4 > h¥ Æ ¸½ ¨ [8] H ¸¿ º ² ú t × þ Ê ê s
Ä » Õ ü t d ë H ½ ÓÜ ¼ Ð ÷ &# Q e % 3 Ü ¼ < ÆÒ q t_ > h¥ Æ ` ¦ Ð
½ ¨^ & h Ü ¼ Ð ¸ l 0 A # ¸Ø ÔA \ ¦ : x K ) a
¿
º Ó ü t ^ 5 Å q ÷ & H © S ! \ @ /ô Ç ë H ½ Ó` ¦ Ä »l Õ ü t + þ Ad Ü
¼ Ð > hµ 1 Ï ¦ ¿ º Ó ü t ^ 5 Å q ÷ & H © S ! \ " f Ó ü t ^ _ | 9
|
¾ Ó` ¦ or v H 1 p x { 9 Â Ò ë H ½ Ó[ þ t` ¦ Ã º& ñ Ð ¢ - a #
¸½ ¨\ ¦ > hµ 1 Ï % i .
¸½ ¨ H Table 1 õ ° ú s Ó ü t ^ \ ) a _ z ´ 0
A É r 0 Au \ " f © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q § H ë H ½ Óõ 2> h_ Ó
ü
t ^ \ ) a ¿ º z ´\ " f_ © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q § H ë H
½ ÓÜ ¼ Ð è H Ê ê, y y ` ¦ ¸Ø ÔA _ 6 x Ä »Á º\ î r 1
l
x ~ ½ Ó ¾ Óõ j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ós ê ø Íô Ç â Ä ºü < ê ø Í t · ú § É r â Ä
º Ð ½ ¨ì r % i . Ó ü t ^ _ î r1 l x © I \ ¦ & ñ t © I ü < 5 Å q
© I Ð ¾ º ¦, Ó ü t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó\ à º¨ î î r1 l x õ f
î r1 l x Ü ¼ Ð ½ ¨ì r % i .
y
ë H ½ Ó_ & ñ ² ú Ò ¦ x 9 þ j ¸² ú × þ Ò ¦` ¦ × æd Ü ¼ Ð 6 £ x
² ú
Ä »+ þ A` ¦ ¸ ô Ç Ê ê ² ú t × þ s Ä »\ " f × ¼ Qè ß < ÆÒ q t[ þ t _
> h¥ Æ ` ¦ õ < Æ& h > h¥ Æ õ ¸> h¥ Æ Ü ¼ Ð ½ ¨ì r % i . ¸> h
¥ Æ
` ¦ r Y > t # 3 Å Ò Ð ¾ º# Q © § 4 \ @ /ô Ç ¸> h¥ Æ Ä » + þ
A` ¦ ì r À Ó % i .
III. ì Å + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý
1. à U Ø< g V ê s½ Û ; c  \ ¥ X N Ë« q õ t Ú Ä Z ØV Ä
z
´\ ) a Ó ü t ^ _ > hà º, ¸Ø ÔA _ 6 x Ä »Á º, & ñ t ü <
5 Å q © I , à º¨ î õ f ~ ½ Ó ¾ Ó î r1 l x 1 p x # Q t ë H ] j © S !
\ É r & ñ ² ú Ò ¦ É r Table 2 ü < ° ú .
¸> h¥ Æ ¸ ¸½ ¨_ ¨ î ç H & ñ ² ú Ò ¦ É r 70.4 %% i ¦, ë H ] j
©
S ! Z > Ð & ñ ² ú Ò ¦ \ " f ´ ú § É r s \ ¦ Ð% i . z ´_ > hà º,
¸Ø ÔA _ 6 x Ä »Á º, Ó ü t ^ _ î r1 l x © I \ É r & ñ ² ú Ò ¦ _
s \ ¦ t- 7 £ x` ¦ : x K ì r$ 3 K : r õ y © S ! Z > & ñ ² ú Ò ¦ s
¸¿ º Ä »_ p ô Ç s \ ¦ Ð% i .
_ z ´\ " f 0 Au Z > © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q §½ + É M : ¿ º z
´_ © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q §½ + É M : Ð 30 % s © Z } É r & ñ
² ú
Ò ¦` ¦ Í Ç x . z ´s { 9 M :\ H @ / © < ÆÒ q t × æ 87.5
% z ´_ 0 Au \ ' a > \ O s © § 4 _ ß ¼l H ¸¿ º ° ú H
É r 6 £ x ² ú ` ¦ % i Ü ¼ ¿ º Ó ü t ^ ) a â Ä º\ H 50
% _ < ÆÒ q të ß s É r 6 £ x ² ú ` ¦ # z ´\ ) a Ó ü t ^ _ > h Ã
º ¿ º > h{ 9 M : & ñ ² ú Ò ¦ s 8 ± ú ¤6 £ §` ¦ · ú Ã º e .
Table 3 õ ° ú s ¸Ø ÔA \ ¦ 6 x t · ú § É r â Ä º\ ¸Ø Ô A
\ ¦ 6 xÙ þ ¡` ¦ M : Ð & ñ ² ú Ò ¦ s 25 % & ñ ¸ Z } ¤ . ¸Ø Ô A
H © § 4 _ ß ¼l H or v t · ú § ¦ j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Óë ß ` ¦ Ë
¨ H % i ½ + É` ¦ H X < ¸ Ô ¦ ½ ¨ ¦ ¸Ø ÔA e H ë H ½ Ó\
"
f H © § 4 _ ß ¼l \ ' a ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ s ± ú É r â ¾ Ó` ¦ Ð% i .
:
£
¤ y ¿ º Ó ü t ^ \ ¦ ¸Ø ÔA \ ¦ : x K ô Ç â Ä º H 30 %_
< ÆÒ q t[ þ t ë ß s É r 6 £ x ² ú ` ¦ # É r © S ! [ þ t \ q K & ñ ² ú Ò
¦ s ß ¼> ± ú É r כ Ü ¼ Ð z ¤ . s Qô Ç õ ÐÂ Ò' Ã º
¨ î
î r1 l x õ f î r1 l x s < Êa { 9 # Q H © S ! \ " f ë H ] j\ ¦ K
H X < # Q 9¹ ¡ §` ¦ ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e .
Table 4 H Ó ü t ^ _ > hà ºü < î r1 l x © I \ É r & ñ ² ú Ò ¦ s
. & ñ t © I { 9 M : 5 Å q © I { 9 M : Ð 8 Z } É r & ñ ² ú Ò ¦
`
¦ Í Ç xÜ ¼ 9 ¿ º Ó ü t ^ 5 Å q| ¨ c M : Õ ª s H 8 ß ¼>
z ¤ . s כ É r 5 Å q \ É r © § 4 _ o\ ¦ ¦ 9 t 3
l
w l M :ë H s ¦ Ò q ty ) a .
5 Å q ¸ü < © § 4 x 9 × æ§ 4 _ ß ¼l ü < ~ ½ Ó ¾ Ó 1 p x` ¦ ¸¿ º s K K
Ù ¼ Ð ¿ º Ó ü t ^ \ ¦ ¸Ø ÔA \ ¦ : x K ô Ç 4 ¤ ½ + Ë > h¥ Æ
© S ! \ " f & ñ ² ú Ò ¦ s © ± ú > z ¤ . s כ É r < ÆÒ q t[ þ t _
> h¥ Æ s K ¢ - a t 3 l w ô Ç â Ä º\ # Q t à º\ ¦
¦ 9K H © S ! \ @ /K t & h  Ò{ ` ¦ Ö ¼z ¦ ë H ] j
© S ! \ _ > r # f ' a& h ¦\ ¦ H â ¾ Ó` ¦ Ðs l M : ë
H \ H & ³ © s ¦ Ò q ty ) a .
2. X ê sI í Ä8 ý ± M ; c 6 X ¢ ~ ¾4 G È ¥] k ù
1) ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A_ ì r À Ó
© § 4 \ @ / # < ÆÒ q t[ þ t s ° ú ¦ e H ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A` ¦ ì r À
Ó l 0 A # ² ú t \ ¦ × þ ô Ç s Ä »\ ¦ ì r$ 3 % i . < ÆÒ q t [
þ
t s ° ú ¦ e H > h¥ Æ ` ¦ õ < Æ& h > h¥ Æ õ ¸> h¥ Æ Ü ¼ Ð ¾ º
¦ ¸> h¥ Æ ` ¦ r Ä »+ þ AZ > Ð ì r À Ó % i .
© § 4 \ ' a ô Ç ¸> h¥ Æ É r ß ¼> 5t Ð ½ ¨ì r ½ + É Ã º e
. Ó ü t ^ 5 Å q| ¨ c M : z ´` ¦ ¸ ú { © l H Â Òì r Ü ¼ ÐÂ Ò' Y O
#
Q| 9 Ã º2 ¤ © § 4 _ ß ¼l × ¦ # Q H ¦ Ò q ty H Ä »+ þ A` ¦ T
decrease Ð ì r À Ó % i . 6 £ § Ü ¼ Ð © § 4 É r Ó ü t ^ \
)
a  Òì r õ { © l H  Òì r, 7 £ ¤ z ´_ ª = å Q  Òì r \ " fë ß 6 x ô
Ç ¦ Ò q ty H â Ä º\ ¦ T
end Ð ì r À Ó % i . z ´_ î r X
< Â Òì r \ 6 x H © § 4 É r © W÷ & ¢ ¸ H ¿ º j Ë µ_ ¨ î ç
H Ü ¼ Ð Ò q ty ½ + É Ã º e ¦ 6 £ x ² ú H â Ä º s # 3 Å Ò\ K {
© ô Ç . ô Ç Ó ü t ^ \ ¿ º z ´s ª A á ¤ Ü ¼ Ð ÷ &% 3 ` ¦ M : ¿ º z
´\ _ ô Ç © § 4 _ ß ¼l H î r1 l x © I ¢ ¸ H É r Ó ü t ^ _
Table 1. Contents of test items.
Object’s Direction of the Test item Pulley
motion object’s motion number
Horizontal 1
No At rest
Vertical 3
pulley Uniform Horizontal 2 (Fig. 1)
Tension in one acceleration Vertical 4
string Horizontal 5
At rest
Vertical 7 (Fig. 2) Pulley
Uniform Horizontal 6
acceleration Vertical 8
Horizontal 9
No At rest
Vertical 11
pulley Uniform Horizontal 10 (Fig. 4)
Tension in two acceleration Vertical 12 (Fig. 5)
each string Horizontal 13
At rest
Vertical 14 (Fig. 3) Pulley
Uniform Horizontal 15
acceleration Vertical 16 (Fig. 6)
Table 2. The numbers and percentage of students correctly answering for each item (N = 46).
Motion Tension in one string Tension in two each string Object’s Direction of the
motion object’s motion No pulley Pulley No pulley Pulley
Horizontal 44 (95.7)* 43 (93.5) 33 (71.7) 23 (50.0) At rest
Vertical 44 (95.7) 38 (82.6) 35 (76.1) 21 (45.7)
Uniform Horizontal 41 (89.1) 36 (78.3) 30( 65.2) 12 (26.1)
acceleration Vertical 40 (87.0) 36 (78.3) 38 (82.6) 4 (8.70)
Average ( %) 87.5 53.3
t 4.695
p 0.002
* Numbers in parentheses mean the percentage of correct answer (%).
Table 3. Comparison of correct answer rates according to pulley’s connection to objects.
The number The number Percentage Average Pulley
of objects of items (%) (%) t p
1 4 91.9
No pulley
2 4 73.9 82.9
1 4 83.2 3.050 0.019
Pulley
2 4 32.6 57.9
Table 4. Comparison of correct answer rates by object’s motion.
Object’s The number of The number Percentage Average
motion objects of items (%) (%) t p
1 4 91.9
At rest
2 4 60.9 76.4
Uniform 1 4 83.2 2.495 0.041
acceleration 2 4 45.7 64.4
Fig. 1. Question about tension acting on an object ac- celerated horizontally.
# Â Ò 1 p x \ & ñ ) a . Õ ª Q s Qô Ç © S ! ` ¦ ¦ 9
t · ú § ¦ ¿ º z ´\ _ ô Ç © § 4 _ ß ¼l ½ Ó © ° ú ¦ Ò q t y
H â Ä º H T
bothsameÜ ¼ Ð ì r À Ó % i . ) a ¿ º Ó ü t
^
_ 5 Å q ¸ ° ú Ü ¼Ù ¼ Ð y Ó ü t ^ \ 6 x H © § 4 _ ß ¼ l
H Ó ü t ^ _ | 9 | ¾ Ó\ C ì r ) a ¦ Ò q ty H > h¥ Æ Ä » + þ
A É r T
share Ð ì r À Ó % i . Ó ü t ^ _ 5 Å q © I ü < & ñ t © I
\ © § 4 ° ú כs ² ú | 9 Ã º e 6 £ §` ¦ d t 3 l w H
â
Ä º H T
vertical Ð ì r À Ó % i . s Ä »+ þ A É r à º¨ î î r1 l x Ð
f î r1 l x © S ! \ " f 8 ´ ú §s H X <, Ó ü t ^ 5
Å
q| ¨ c M :\ ¸ © § 4 _ ß ¼l H Ó ü t ^ _ | 9 | ¾ Ó ¢ ¸ H Á º> ü < ½ Ó
© ° ú ¦ Ò q ty H â Ä ºü < © § 4 _ ß ¼l \ ¦ ½ ¨ l 0 AK
"
f H É r j Ë µ[ þ t ¸ < Êa ¦ 9K < Ê` ¦ s K t 3 l w H
â
Ä º s # 3 Å Ò\ K { © ô Ç .
2) © § 4 _ ß ¼l \ @ /ô Ç ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A ì r$ 3
. _ z ´\ " f 0 Au \ É r © § 4 _ ß ¼l q §
_ z ´_ 0 Au \ É r © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q § H ë H
½ Ó[ þ t \ " f è ß < ÆÒ q t[ þ t _ 6 £ x ² ú ` ¦ õ < Æ& h > h¥ Æ õ ¸> h
¥ Æ
Ü ¼ Ð è H Ê ê Å Òכ ¹ ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A` ¦ Table 5 \ ? /% 3
. @ / Òì r _ < ÆÒ q t[ þ t É r z ´_ © § 4 s ¸¿ º ° ú H É r 6 £ x
² ú
` ¦ % i Ü ¼ { 9 Â Ò < ÆÒ q t[ þ t É r Ó ü t ^ ü < z ´ s _ o \
© § 4 _ ß ¼l ² ú ¦ 6 £ x ² ú % i .
Fig. 1 õ ° ú s Ó ü t ^ 5 Å q| ¨ c M : T
3s © ß ¼ ¦ 6 £ x
² ú
ô Ç < ÆÒ q t[ þ t É r Õ ª s Ä »\ ¦ ‘T
3> T
1s Ù ¼ Ð j Ë µs Ò q t " f
5 Å q ¸ Ò q t| כ s ¦ Ò q ty ) a ’ ¢ ¸ H ‘Ó ü t ^ ¹ ¡ §f
%
i Ü ¼Ù ¼ Ð’ ¦ [ O " î % i . z ´_ | 9 | ¾ Ó` ¦ Á ºr ½ + É â Ä º z ´
É r j Ë µ` ¦ ² ú H B ^ _ % i ½ + É` ¦ ½ + É ÷ r s Ù ¼ Ð z ´_ y t
&
h \ " f Ó ü t ^ \ 6 x H © § 4 _ ß ¼l H ¸¿ º ° ú . Õ ª Q
s < ÆÒ q t[ þ t É r ° ú É r z ´s ¸ ¹ ¡ §f s H ~ ½ Ó ¾ Ó_ © § 4 s ß
¼ 9 j Ë µ` ¦ 6 x H Å Ò^ \ " f Ä º © § 4 s ß ¼ ¦ Y O
© § 4 s × ¦ # Q H H > h¥ Æ ` ¦ t ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e .
7
£ ¤, Ó ü t ^ 5 Å q ÷ &l 0 AK " f ¢ ¸ H ¹ ¡ §f s l 0 AK " f H z ´
\
6 x H j Ë µ\ s e # Q ô Ç ¦ Ò q ty ¦ e H
כ
Ü ¼ Ð Ð .
Fig. 2. Question about tension acting on an object at rest vertically with pulley.
Fig. 2 ü < ° ú s Ó ü t ^ & ñ t K e ` ¦ M : { 9 Â Ò < ÆÒ q t[ þ t É r j Ë
µ` ¦ ~ Ã Î H Ó ü t ^ ü < j Ë µ` ¦ 6 x H Å Ò^ ü < f ] X ] X 8 ú ¤ H Â
Òì r \ " fë ß j Ë µs 6 x ô Ç ¦ Ò q ty # z ´_ ª = å Q Â Òì r _
© § 4 É r 10 N s t ë ß T
2 H 0 s ¦ 6 £ x ² ú % i . Õ ª Q
Õ ª ¸ H l > r _ ¦1 p x < ÆÒ q t[8]s @ / < ÆÒ q t[1][ þ t` ¦ @ /
© Ü ¼ Ð ô Ç ½ ¨ õ \ q K B Ä º ± ú ¤ . z ´` ¦ ¸ ú { © U ´
â
Ä º 6 x ì ø Í 6 x \ _ K z ´_ y  Òì r É r ¸¿ º ° ú É r ß ¼l
Ð ª A á ¤ Ü ¼ Ð ¸ ú { © l > ) a . " f z ´_ y t & h \ " f
© § 4 _ ß ¼l H ¸¿ º ° ú . Õ ª Q s Qô Ç 6 £ x ² ú ` ¦ ô Ç < Æ Ò q
t[ þ t É r 6 x ì ø Í 6 x _ Z O g Ë :s j Ë µ_ ¨ î + þ A 1 p x _ > h¥ Æ ` ¦
¸ ú
3 l w & h 6 x # z ´_ ª = å Q Â Òì r \ 6 x H © § 4 _ ß ¼l
H " f Ð ° ú t ë ß î r X < Â Òì r É r ¿ º j Ë µ\ _ K © W ) a ¦ Ò q
ty ¦ e % 3 . ¢ ¸ô Ç © § 4 s ¸¿ º ° ú ¦ 6 £ x ² ú ô Ç < ÆÒ q t [
þ
t × æ \ ¸ ‘z ´_ ª = å Q Â Òì r \ H ° ú É r j Ë µs 6 x t ë ß
î r X <  Òì r É r ¸ ú ¸Ø Ô x . ’¢ ¸ H ‘ ¿ º j Ë µ_ ¨ î ç H & ñ ¸_ j Ë
µs 6 x ô Ç .’ ¦ @ /² ú H â Ä º e % 3 . s > h¥ Æ ` ¦
&
h
6 x ô Ç < ÆÒ q t[ þ t É r j Ë µ É r ] X 8 ú ¤& h \ " fë ß 6 x ô Ç ¦ Ò q ty
#
j Ë µ` ¦ Å Ò H | Ã Ðs j Ë µ` ¦ ~ Ã Î H Ó ü t ^ ü < f ] X ² ú ¢t · ú § H Â
Òì r _ j Ë µ` ¦ ½ ¨ H X < # Q 9¹ ¡ §` ¦ H כ Ü ¼ Ð Ð .
. ¿ º Ó ü t ^ \ ) a z ´_ © § 4 ß ¼l q §
¿
º Ó ü t ^ ÷ &% 3 ` ¦ M : & ñ ² ú x 9 þ j ¸² ú \ @ /ô Ç Å Ò כ
¹ ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A` ¦ Table 6 õ ° ú s ì r À Ó % i . _ z ´
\
" f 0 Au Z > Ð © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q §½ + É M :ü < H É r ¸> h
¥ Æ
[ þ t s z ¤ ¦, & ñ t © I ü < 5 Å q © I \ @ /K " f ¸ y l
É r > h¥ Æ ` ¦ & h 6 x H כ Ü ¼ Ð z ¤ .
Fig. 3 õ ° ú s ¿ º Ó ü t ^ & ñ t ¦ e ` ¦ M : ¿ º z ´_ ©
§ 4
7 £ ¤, T
1õ T
2° ú ¦ 6 £ x ² ú ô Ç < ÆÒ q t[ þ t É r Õ ª s Ä »\ ¦ ‘ ª
= å
Q \ " f 20 NÜ ¼ Ð { © l ¦ e Ü ¼Ù ¼ Ð’ ‘° ú É r j Ë µÜ ¼ Ð { © l Ù ¼
Ð’ ¦ [ O " î % i . s ë H ] j\ ¦ ` ¦ Ð K l 0 AK " f
H ¿ º Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ[ þ t` ¦ y y ¦ 9K Å Ò# Q ô Ç .
7
£ ¤, ¸ É rA á ¤ Ó ü t ^ \ ) a z ´s { © l H j Ë µ 10 Ns T
2÷
& ¦, ¢ , aA á ¤ Ó ü t ^ & ñ t K e Ü ¼ 9 Õ ª Ó ü t ^ \ 6 x H
×
æ§ 4 õ Ó ü t ^ \ ¦ f ] X { © l H j Ë µ 10 N_ ½ + Ës T
1s H d
Table 5. Misconception types about tension acting on an object by one string.
Misconception type
Context Response Number of
type students T
decreaseT
endT
verticalT
1= T
3> T
22 2
Horizontal
T
1= T
2= T
3* 44 5
At rest
T
1= T
3> T
22 2
No Vertical
T
1= T
2= T
3* 44 2
pulley T
3> T
2> T
13 3
Uniform Horizontal
T
1= T
2= T
3* 41
acceleration T
3> T
2> T
15 2 1 1
Vertical
T
1= T
2= T
3* 40 1
T
1> T
23 2
Horizontal
T
1= T
2* 43 8 2
At rest
T
1= T
3> T
25 5
Vertical
T
1= T
2= T
3* 38 5 2
Pulley
T
2> T
16 4 1
Uniform Horizontal
T
1= T
2* 36 2
acceleration T
3> T
2> T
15 3 2
Vertical
T
1= T
2= T
3* 36 1
Total 12 33 11
Table 6. Misconception types about tension acting on two objects connected by strings.
Misconception type
Context Response Number of
type students T
bothsameT
shareT
verticalT
2> T
17 7
Horizontal
T
1= T
2* 33 13 5
At rest
T
2> T
1* 35 2
No vertical
T
1= T
210 6 3
pulley T
1> T
212 10
Uniform Horizontal
T
2> T
1* 30 17
acceleration T
1> T
25 5
vertical
T
2> T
1* 38 30
T
1= T
2> T
3* 23 2 4
Horizontal
T
1= T
2= T
314 11
T
1> T
2* 21 3
At rest vertical
T
1= T
219 11 2
10,10,10* 12 3
Pulley Horizontal 20,20,10 13 1 11
others 19 2 16
Uniform
15,10* 4
acceleration
20,10 10 9
vertical
10,10 6 2 2
others 22 2 17
Total 44 32 120
* : correct answer
Table 7. Students’ misconception types on tension and their response frequency.
Type Feature Frequency
The greater the distance from an agent, the less the tension T
decreaseacting on each point of one string 12
T
endThe tension acts only at the ends of a string 38
The tension acting by both strings which are connected to T
bothsamesame object are always same 44
The tension is distributed by the mass of objects connected T
shareto each string 32
The tension acting on objects which are connected vertically T
verticalto strings equals the objects’ weight 131
Fig. 3. Question about tension acting on two objects at rest vertically with pulley.
Fig. 4. Question about tension acting on two objects accelerated horizontally.
`
¦ s K K ô Ç . Õ ª Q < ÆÒ q t[ þ t É r # Q Ó ü t ^ ) a
â
Ä º y z ´_ © § 4 s ² ú H כ ` ¦ s K t 3 l w ¦,
_ Ó ü t ^ & ñ t K e Ü ¼ 9 ª A á ¤ \ " f ° ú É r j Ë µÜ ¼ Ð
¸ ú
{ © ô Ç H Ò q ty ` ¦ # Q Ó ü t ^ z ´\ ) a â Ä
º\ ¸ Õ ª@ / Ð & h 6 x ¦ e H כ Ü ¼ Ð Ð .
Fig. 4 ü < ° ú s ¿ º Ó ü t ^ 5 Å qî r1 l x` ¦ ½ + É M : T
1s T
2 Ð
ß ¼ ¦ 6 £ x ² ú ô Ç < ÆÒ q t[ þ t @ /Â Òì r É r ¿ º Ó ü t ^ ° ú É r 5
Å
q ¸ Ð î r1 l x l M :ë H \ Ó ü t ^ _ | 9 | ¾ Ós 8 Á º î r Ó ü t ^
\
) a × ¦ _ © § 4 s 8 ß ¼ 10 N_ j Ë µs | 9 | ¾ Ó
\
C ì r ) a H s Ä »\ ¦ [ þ t% 3 . s < ÆÒ q t[ þ t É r ¿ º Ó ü t
^
_ 5 Å q ¸ ° ú l M :ë H \ © § 4 _ ß ¼l H Ó ü t ^ _ | 9 | ¾ Ó
\
ì r C ) a ¦ Ò q ty ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e . s ë H ]
j\ ¦ K l 0 AK " f H © § 4 s Ó ü t ^ \ ¦ { © l H ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼
Ðë ß 6 x H כ s m ª A á ¤ ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð ¸¿ º 6 x < Ê
`
¦ d K ô Ç . Õ ª Q s < ÆÒ q t[ þ t É r ¾ » _ î r1 l x ] j 2 Z O
g Ë :\ _ K 5 Å q ¸ ° ú ` ¦ â Ä º j Ë µ É r Ó ü t ^ _ | 9 | ¾ Ó\
Fig. 5. Question about tension acting on two objects accelerated vertically.
& ñ ) a H > h¥ Æ ` ¦ ° ú ¦ e Ü ¼ © § 4 É r z ´` ¦ { © l H
~
½ Ó ¾ Ós Ó ü t ^ î r1 l x H ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ðë ß 6 x ô Ç ¦ Ò q ty
# Fig. 4_ Á º> 4 N_ Ó ü t ^ \ ¸ © § 4 T
1s 6 x < Ê` ¦
d t 3 l w H כ Ü ¼ Ð Ð .
¿
º Ó ü t ^ z ´\ ÷ &# Q e ` ¦ M : © § 4 ` ¦ ½ ¨ l 0 AK
© ´ ú §s & h 6 x ô Ç > h¥ Æ É r T
vertical Ð ´ ú § É r < ÆÒ q t[ þ t s ©
§
4 _ ß ¼l H Ó ü t ^ _ î r1 l x © I ü < Á º ' a ¦ Ò q ty ¦ e
% 3 Ü ¼ 9 Õ ª â ¾ Ó É r Ó ü t ^ f ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð î r1 l x H â Ä
º\ 8 ß ¼> z ¤ . Fig. 5ü < ° ú s ¿ º Ó ü t ^ 5 Å q ÷ &
¦ e ` ¦ M : & ñ ² ú (T
2> T
1)` ¦ × þ ô Ç < ÆÒ q t[ þ t × æ 50 % s
© s T
2=25 N, T
1=15 N s ¦ 6 £ x ² ú # 5 Å q © S ! e
`
¦ ¦ 9 t · ú § ¦ © § 4 _ ß ¼l H ) a Ó ü t ^ _ Á º> ü <
½
+ Ëõ ° ú ¦ Ò q ty ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e . Ó ü t ^ 0 AA á ¤ Ü
¼ Ð 5 Å q ÷ &l 0 AK " f H Ó ü t ^ \ 6 x H © § 4 s × æ§ 4
Fig. 6. Question about tension acting on two objects accelerated vertically with pulley.
Ð H ° ú כ` ¦ 4 R ¦ Õ ª j Ë µ_ s \ _ K 5 Å q ¸
& ñ ) a . Õ ª Q < ÆÒ q t[ þ t É r z ´\ B ² ú 9 e H Ó ü t ^
&
ñ t K e ` ¦ M : © § 4 _ ß ¼l Ó ü t ^ _ × æ§ 4 õ ° ú Ü ¼Ù ¼ Ð Ó
ü
t ^ 5 Å qî r1 l x` ¦ ½ + É M :\ ¸ z ´_ © § 4 _ ß ¼l H Ó ü t ^ _
× æ§ 4 õ ° ú ¦ Ò q ty ¦ e H כ Ü ¼ Ð Ð .
Fig. 6 õ ° ú s ¸Ø ÔA \ ¦ : x # ) a ¿ º Ó ü t ^ 5
Å
q ÷ & ¦ e ` ¦ M :\ ¸ ´ ú § É r < ÆÒ q t[ þ t s ‘T
2= © § 4 10 N + Æ
Ò_ Á º> 10 N’ ¢ ¸ H ‘ © § 4 10 N / ¿ º Ó ü t ^ | 9 | ¾ Ó_ ½ + Ë 2 kg = 5 m/s
2, ∴ T
1= | 9 | ¾ Ó 1 kg × 5 m/s
2=5 N’ õ ° ú s 6
£
x ² ú % i . < ÆÒ q t[ þ t É r f ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð ) a Ó ü t ^ \ 6
x H × æ§ 4 ` ¦ ¦ 9 t · ú § Ó ü t ^ _ × æ§ 4 õ z ´` ¦ { © l
H j Ë µ` ¦ 8ô Ç כ ` ¦ © § 4 s ¦ Ò q ty ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e
. Ó ü t ^ 5 Å qî r1 l x` ¦ ½ + É M : © § 4 _ ß ¼l \ ¦ ` ¦ Ð ½ ¨
l 0 AK " f H y Ó ü t ^ \ 6 x H # Q j Ë µ[ þ t` ¦ ¸¿ º ¦
9K ô Ç . 7 £ ¤, Ó ü t ^ \ ¿ º z ´s ÷ &% 3 ` ¦ â Ä º ¿ º z ´
\
_ ô Ç © § 4 õ × æ§ 4 _ ½ + ˧ 4 \ _ K Ó ü t ^ 5 Å q ) a H
z ´` ¦ d K ô Ç . Õ ª Q < ÆÒ q t[ þ t É r Ó ü t ^ \ 6 x
H © § 4 õ × æ§ 4 _ s \ _ K Ó ü t ^ 5 Å qH d` ¦ d t
3 l w ¦ & ñ t © I { 9 M :ü < ° ú É r ~ ½ Ód Ü ¼ Ð ë H ] j K ` ¦ r
¸ô Ç .
Table 5 ü < Table 6\ è ß õ \ ¦ 7 á x ½ + Ë # © § 4 _ ß
¼l \ @ /ô Ç ¸> h¥ Æ Ä »+ þ Aõ Ä »+ þ AZ > & h 6 x ¸\ ¦ Table 7 \ & ñ o % i .
õ
< Æ& h > h¥ Æ É r © S ! \ ' a > \ O s 1 l x{ 9 . Õ ª Q < Æ Ò q
t[ þ t É r ë H ] j © S ! \ ° ú É r > h¥ Æ ¸ Ø Ô> & h 6 x ¦ e
. _ z ´\ " f 0 Au \ É r © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q §½ + É M
: Ó ü t ^ j Ë µ` ¦ 6 x H Å Ò^ ü < ] X 8 ú ¤ ¦ e H Â Òì r \
"
fë ß ° ú É r ß ¼l _ © § 4 s 6 x ô Ç ¦ Ò q ty ¦, 5 Å qî r 1
l
x` ¦ l 0 AK " f H { © l H Â Òì r _ j Ë µs © ß ¼ ¦ Ó ü t ^ A
á
¤ Ü ¼ Ð ° ú Ã º2 ¤ j Ë µs × ¦ # Q[ þ t # Q ô Ç ¦ Ò q ty H â ¾ Ó
`
¦ Ð% i .
¢
¸ô Ç ô Ç Ó ü t ^ \ ª A á ¤ Ü ¼ Ð ) a ¿ º z ´_ © § 4 É r ] j
° ú Ü ¼ 9 Ó ü t ^ [ þ t _ î r1 l x © I ü < ' a > \ O s © § 4 _ ß ¼l
H z ´\ ) a Ó ü t ^ [ þ t _ | 9 | ¾ Ó ¢ ¸ H Á º> ü < ° ú ¦ Ò q ty
H â ¾ Ó` ¦ Ð% i . ¢ ¸ô Ç z ´_ © § 4 _ ß ¼l \ ¦ ½ ¨ l 0 A K
" f H Ó ü t ^ \ 6 x H É r j Ë µ - × æ§ 4 s ¹ 1 ϧ 4 1 p x -
`
¦ < Êa ¦ 9K ô Ç H כ ` ¦ s K t 3 l w H â Ä º
´ ú
§ ¤ .
IV. + s Ç Â ] Ø
½ ¨ @ / © @ / < ÆÒ q t É r ¸¿ º 46" î Ü ¼ Ð s [ þ t \ > # Q © S !
Z > Ð © § 4 _ ß ¼l \ ¦ q § H ë H ] j\ ¦ ] jr # Õ ª ë H ]
j K õ & ñ ` ¦ : x K © § 4 \ @ /ô Ç > h¥ Æ Ä »+ þ A` ¦ ¸ % i
. ^ & h & ñ ² ú Ò ¦ É r Ó ü t ^ { 9 M : Ð ¿ º > h { 9 M
:, ¸Ø ÔA \ ¦ Ù þ ¡` ¦ M :, & ñ t © I Ð 5 Å q © I \
"
f 8 ± ú > z ¤Ü ¼ 9 ¸Ø ÔA \ ¦ 6 x # ¿ º Ó ü t ^ \ ¦ z ´
\
Ù þ ¡` ¦ M : © ± ú ¤ . ¸ H © S ! \ " f É r > h¥ Æ ` ¦
&
h
6 x ô Ç < ÆÒ q t[ þ t É r é ß 2" î (4.3 %)÷ r s % 3 ¦, _ z ´\
"
f © § 4 _ ß ¼l H 0 Au ü < ' a > \ O s ¸ H / B M \ " f ° ú H õ
< Æ& h > h¥ Æ ` ¦ { 9 ' a ÷ &> & h 6 x ô Ç < ÆÒ q t ¸ 24" î (52.2 %) Ð
© § 4 \ ' a ô Ç õ < Æ& h > h¥ Æ ` ¦ < ÆÒ q t É r & h % 3 .
< ÆÒ q t[ þ t s © § 4 \ @ /K t ¦ e H ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A É r ß ¼
>
5t Ð z ¤ . < ÆÒ q t[ þ t É r j Ë µ É r ] X 8 ú ¤& h \ " fë ß 6 x
9 5 Å qî r1 l x` ¦ ½ + É M :\ H { © l H Â Òì r _ j Ë µs © ß ¼
¦ Õ ª & h \ " f Y O # Q| 9 Ã º2 ¤ ¦ Ò q ty ô Ç . ¢ ¸ô Ç Ó ü t
^
_ > hà º î r1 l x © I \ © § 4 _ ß ¼l ² ú f ` ¦ s
K t 3 l w ¦ Ó ü t ^ _ > hà º { 9 M :ü < ð ø Ít
Ð Ó ü t ^ _ ª A á ¤ \ ) a z ´\ 6 x H © § 4 É r ½ Ó © ° ú Ü
¼ 9, Ó ü t ^ 5 Å qî r1 l x` ¦ ½ + É M :\ ¸ © § 4 _ ß ¼l H Ó ü t ^ _
Á º> ü < ° ú ¦ Ò q ty H â ¾ Ó` ¦ Ð .
è
H Ü ¼ Ð f ] X ^ ¦ Ã º \ O H j Ë µ_ ß ¼l ü < ~ ½ Ó ¾ Ó, Ó ü t ^ ç ß ©
ñ 6 x[ þ t` ¦ r & h Ü ¼ Ð [ O " î l 0 AK # Q §F Ã º
\ O
\ " f # Q Ó ü t ^ \ ¦ ¸Ø ÔA \ ¦ : x K z ´\ ) a Ó ü t ^ [ þ t _
5 Å q ¸ z ´_ © § 4 ` ¦ ½ ¨ H ë H ] j\ ¦ ] jr ¦ e .
Õ
ª Q ´ ú § É r < ÆÒ q t[ þ t s t ¦ e H © § 4 \ ' a ô Ç ¸> h
¥ Æ
` ¦ õ < Æ& h > h¥ Æ Ü ¼ Ð or v l 0 AK " f H ë H ] j\ ¦ Û ¦ l
\ $ © § 4 _ ß ¼l \ ¦ \ V © K Ð ¦ f ] X 6 x à º^ o =$ Ö
¦` ¦ s 6 x # © § 4 _ ß ¼l \ ¦ 8 £ ¤& ñ K Ð ¸2 ¤ H Ö ¸1 l x s
9 כ ¹½ + É כ Ü ¼ Ð « Ñ ) a . s Qô Ç Ö ¸1 l x` ¦ : x # © § 4 _
ß ¼l \ ¦ r & h Ü ¼ Ð q § ¦ Õ ª s Ä »\ @ /K Ò q ty K
Ð ¸2 ¤ ô Ç Ê ê © § 4 _ > h¥ Æ ` ¦ ] jr H כ s | Ã Ðf
¦ Ò q ty ) a . ¢ ¸ô Ç ô Ç Ó ü t ^ ) a é ß í H ô Ç © S ! \ " f ©
§
4 _ > h¥ Æ ` ¦ t ¸ô Ç Ê ê # Q Ó ü t ^ ) a © S ! ` ¦ ] jr
# Ó ü t ^ _ > hà ºü < Ó ü t ^ _ î r1 l x © I x 9 î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó\
© § 4 _ ß ¼l ² ú | 9 Ã º e Ü ¼ 9 © § 4 _ ß ¼l \ ¦ ½ ¨ l
0 AK " f H Ó ü t ^ \ 6 x H × æ§ 4 s ¹ 1 ϧ 4 1 p x` ¦ < Ê a
¦ 9K < Ê` ¦ s K ½ + É Ã º e ¸2 ¤ H é ß > & h §Ã º
< Æ_ þ v ~ ½ Óî ß _ > hµ 1 Ïõ Ã º\ O | Ä Ìs 9 כ ¹ô Ç כ Ü ¼ Ð Ò q ty ) a
.
P
c p 8 ý ò k >
s
½ ¨ H 2008¸ ¸ KNUE < ÆÕ ü t ½ ¨q t " é ¶` ¦ ~ Ã Î Ã
º' % i 6 £ §.
Y
c p w à U Ø ô
[1] L. C. Mcdermott, P. S. Shaffer and M. D. Somers, Am. J. Phys. 62, 46 (1994)
[2] J. Clement, Am. J. Phys. 50, 66 (1982).
[3] M. R. Kwon, J. N. Kim, H. J. Choi, J. B. Kim and J. S. Kwon, J. Korea Assoc. Res. Sci. Edu. 25, 583 (2005).
[4] W-M. Roth, K. B. Lucas and C. J. McRobbie, Int. J.
Sci. Educ. 23, 151 (2001).
[5] D. J. Suh and B. K. Kim, SAEMULLI (New Phys).
45, 109 (2002).
[6] K. S. Oh and J. S. Kwon, J. Korea Assoc. Res. Sci.
Edu. 8, 57 (1988).
[7] R. K. Boyle and D. P. Maloney, J. Res. Sci. Teach.
28, 123 (1991).
[8] J. Y. Kim, Master Dissertation, Korea National University of Education, 2008.
A Study of University Students’ Conceptions of Tension for Various Motions
Su-Jeong Jeong and Beom-Ki Kim
∗Department of Physics Education, Korean National University of Education, Chunkbuk 363-791 (Received 29 September, in final form 1 December 2008)
In this study, the dependence of perceptions about the magnitude of string tension on the num- ber of objects connected to strings and the motions of the objects was examined. For this, sixteen questions with multiple choices and reasons for those choices were asked of 46 university students taking introductory physics. The correct answer rates for each question were compared, and the students’ response types were classified. From the result of our analysis, students had better un- derstanding for the cases of objects at rest than they did for accelerated objects and the correct answer rate was the lowest in situations where two objects connected by two strings passed over a pulley. Students generally thought that tension was exerted only on the ends of a string and that the tensions on both strings connected to the same object were always the same. When two objects were accelerated vertically, students also had difficulty in identifying the tension on each object.
PACS numbers: 01.40.Fk
Keywords: Tension, Motion of objects, Force
∗E-mail: [email protected]
![n ÚP à U Ø< g V ê s½ Û ; c  \ ¥ ú n Þ] K ¡w Q c p /] K ¡t 8 ý Ò Åy õ t ÚÊ Ý X N Ë« q õ t Ú](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)