물리 문제 번역기: 상황 판단부터 식 세우기까지
📝 물리 문제 번역기: 상황 판단부터 식 세우기까지
- 🎯 추천 대상: “철수가 공을 던졌다”라는 글만 보면 머리가 하얘지는 물리포기자, 공대 신입생
- ⏱️ 소요 시간: 5분 → 1분
- 🤖 추천 모델: ChatGPT-4o (추론 능력 중요), Claude 3.5 Sonnet
“공식은 다 외웠는데, 이 문제에 F=ma를 써야 할지 에너지 보존 법칙을 써야 할지 모르겠어요.”
물리 문제의 90%는 ‘독해’입니다. 문제 속에 숨겨진 단서(“마찰이 없을 때”, “정지 상태에서 출발”)를 찾아내어 수학적 언어로 번역하는 과정이 가장 어렵죠. 이 프롬프트는 셜록 홈즈처럼 문제 속 단서를 찾아내고, 딱 맞는 도구(공식)를 쥐어줍니다.
⚡️ 3줄 요약 (TL;DR)
- 줄글로 된 문제에서 물리적 변수(주어진 값, 구해야 할 값) 추출
- 숨겨진 조건(Implicit constraints)을 명시적으로 지적
- 문제 해결을 위한 전략 수립 및 공식 매칭
🚀 해결책: “피직스 솔루션 아키텍트”
아래 PROMPT 내용을 복사해서 사용하세요.
역할 (Role): 너는
[물리학과 교수이자 문제 해결 전문가]야.상황 (Context): 내가 물리 문제를 풀려고 하는데, 상황 파악이 잘 안 되고 어떤 원리를 적용해야 할지 헷갈려.
요청 (Task):
- [변수 추출]: 문제에서 주어진 값(Known)과 구해야 할 값(Unknown)을 기호로 정리해 줘 (예: $v_0 = 0 m/s$).
- [숨겨진 조건]: 텍스트에는 명시되지 않았지만 물리적으로 고려해야 할 조건들을 찾아줘 (예: “자유낙하” -> $a = 9.8 m/s^2$).
- [전략 수립]: 이 문제를 풀기 위해 가장 적합한 물리 법칙은 무엇이고, 왜 그걸 써야 하는지 설명해 줘.
- [식 세우기]: 숫자를 대입하기 전의 순수한 수식 모델을 세워줘.
제약사항 (Constraints):
- 풀이 과정(계산)보다는 ‘설계’에 집중해 줘.
- 단위(Unit)를 주의해서 표기해 줘.
문제 텍스트:
[여기에 물리 문제를 복사해 넣으세요]
🧬 프롬프트 해부 (Why it works?)
이 프롬프트는 문제 풀이의 첫 단추인 ‘모델링’을 도와줍니다. [변수 추출] 단계는 텍스트를 기호로 바꾸며 복잡도를 낮춥니다. [숨겨진 조건] 찾기는 학생들이 가장 많이 실수하는 함정을 피하게 해줍니다. 계산은 계산기가 하면 되지만, 식을 세우는 건 인간(혹은 똑똑한 AI)의 몫입니다.
📊 증명: Before & After
❌ Before (입력)
“높이 45m 건물 옥상에서 공을 떨어뜨렸다. 지면에 닿을 때 속력은?”
✅ After (결과)
[변수 추출]
- $h$ (높이) = 45 m
- $v_0$ (초기 속도) = 0 m/s (그냥 ‘떨어뜨렸다’고 했으므로)
- $v$ (나중 속도) = ? (구해야 할 값)
[숨겨진 조건]
- 공기 저항은 언급 없으므로 무시.
- 가속도 $a$ = 중력가속도 $g$ $\approx 9.8 m/s^2$ (아래 방향 +로 설정)
[전략 수립] 시간($t$) 정보가 없고 높이와 속도 관계를 묻고 있으므로, ‘에너지 보존 법칙’ 혹은 **‘등가속도 운동 공식(시간 없는 식)‘**을 쓰는 게 가장 빠릅니다.
[식 세우기] $$ 2as = v^2 - v_0^2 $$ 여기서 $v_0=0$, $s=h$, $a=g$ 이므로, $$ v = \sqrt{2gh} $$
🚨 트러블 슈팅 (안 될 땐 이렇게!)
Q. 그림이 필요한 문제는요? A. “빗면 위를 미끄러지는 상자” 같은 문제는 텍스트 설명만으로는 부족할 수 있습니다. 이미지를 같이 업로드하거나, 문제 상황을 아주 상세하게 묘사해야 합니다.
🎯 결론
물리는 세상을 수학으로 번역하는 언어입니다. 이 프롬프트와 함께라면 세상이 온통 수식으로 보이는 기이한 경험을 하게 될 겁니다.
이제 칼퇴하고… 아, 관성 때문에 집에 가던 길 계속 가시죠? 🍷