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물리I/I. 역학과 에너지8

특수 상대성 이론 #2 - 질량과 에너지 1단원의 마지막 내용이다. 그냥 암기하는곳이다. - 뉴턴 역학과 아인슈타인의 특수상대성이론에서의 질량 - 뉴턴 역학에서의 질량 : 질량은 물체가 가지고 있는 고유의 양으로, 변하지 않는다. 특수 상대성 이론 : 질량은 상대적인 것으로, 변할 수 있다. 속력에 따라 질량이 변한다. - 상대론적 질량 - 정지 질량 : 물체에 대해 상대적으로 정지해 있는 관측자가 측정한 물체의 질량을 m0_로 나타낸다. 한 관성 좌표계에 대하여 v의 속도로 움직이고 있는 물체의 질량은 다음과 같다. 물체의 속도는 빛의 속도 c보다 작으므로 분모는 무조건 1보다 작다. 따라서 물체의 속력이 증가할수록 물체의 질량은 증가한다. 우리는 r처럼 생긴 문자인 로런츠 인자를 안배웠으므로 저 수식을 외울필요는 없고 물체의 속력이 증가하면.. 2021. 8. 5.
특수 상대성 이론 #1 - 특수 상대성 이론 이번 주제는 물리의 물 자도 모르는 사람들도 누구나 아는 사람인 아인슈타인이란 과학자가 발표한 논문 5가지중 하나인 '특수 상대성 이론' 이다. 발표될 당시 엄청난 충격에 휩싸였다고 한다. 너무 어려운 이론이라 이것도 열역학하듯이 일단 암기해놓고 문제풀이로 감을 잡는게 좋다. 조금만 삐끗하면 바로 오개념이 잡혀서 자기 논리에 자기가 빠져서 헤어나오지 못하는 일이 많은 곳이다. - 관성 좌표계 - 관성 좌표계 : 고전역학에서 뉴턴의 운동법칙 중 제1법칙이 성립하는 좌표계 뉴턴 제1 운동법칙이 뭐였냐면 관성법칙이라고도 하는데 물체에 작용하는 알짜힘(합력)이 0이면 정지해 있던 물체는 계속 정지해있고 운동하던 물체는 속도 변화 없는 등속도운동을 한다. 쉽게 말해서 뉴턴의 관성법칙이 성립하는 공간이라 보면 된다.. 2021. 8. 3.
에너지와 열 #2 - 열역학 법칙과 열기관 이번에 다룰 주제는 '열'이다. 제목엔 열역학 법칙이라 써놨지만 역학적에너지 보존법칙처럼 식을 쭉 세우고 연립하는식으로 푸는게 아니고 이 상황 자체를 열역학적으로 이해하고 있는지를 묻는 문제가 나온다. 열역학은 정의하기 상당히 복잡하기때문에 고등물리 수준에서는 완성된 식만 암기하라는 식으로 가르칠수밖에 없다. 따라서 이번 단원은 암기를 기반으로 문제풀이를 통해 감을 잡는 방향으로 공부하는게 좋다. - 계 - 계(system) : 일정한 상호 작용이나 서로 관련이 있는 물체들의 모임 말을 어렵게해놔서 확 와닿지 않을텐데 그냥 쉽게쉽게 가자. '관찰하려는 것' 정도로 생각하면 된다. 계는 A라는 공간이 될수도 있고 B라는 물체가 될수도 있다. - 온도 - 온도 : 뜨거운 정도, 혹은 차가운 정도를 숫자로 나.. 2021. 7. 28.
에너지와 열 #1 - 일과 에너지, 역학적 에너지 보존 지금부터 다룰 것은 물리1에서 가장 중요하며 가장 어려운 내용이다. 최근에 물리1이 개정되며 돌림힘은 물리2로 넘어갔고 유체역학은 사라졌기때문에 사실상 거의 무조건 킬러문제가 출제되는 단원이 되었다. 운동과 식이 좀 복잡해지는데 겁먹을 필요는 없다. - 일 - 일 : 물체에 힘을 가했을 때 힘과 힘이 가해진 방향으로 움직인 거리를 곱한 물리량을 뜻한다. 보통 W라고 쓰며 단위는 줄(J) = N x m이다. 물체에 힘을 작용하여 물체가 힘의 방향으로 이동했을 때에 물체에 작용하는 힘이 물체에 일을 하였다고 한다. 즉 일 : 힘과 변위를 내적한 값 엄밀한 일의 정의에서 알 수 있듯이 힘이 한 일의 양은 힘-이동거리 그래프에서 힘 F를 이동거리 s에 대해 적분한 값이다. 즉 일 = 힘-이동거리 그래프에서 그래.. 2021. 7. 22.
힘과 운동 #4 - 운동량 보존 법칙과 충돌 이번에 다룰 것은 '운동량'이라는 물리량이다. - 운동량 - 운동량(momentum) : 물체의 운동 정도를 나타낸 물리량. 질량과 속도의 곱이다. 보통 p라고 쓴다. 수식으로 나타내면 속도는 벡터이므로 운동량도 벡터이다. 따라서 운동량의 방향 = 속도의 방향이다. 속도가 같으면 질량이 클수록 운동량이 커지고, 작을수록 운동량이 작아진다. - 충격량 - 충격량(impulse) : 물체가 받은 충격의 정도를 나타낸 물리량. 보통 impulse의 약자인 I라고 쓴다. 수식은 즉 충격량 : 힘이 가해진 시간동안 운동량의 변화 쉽게 말해서 충격량 = 운동량의 변화량이다. I = Δp = Ft라고 쓸수도 있다. 힘이 일정하지 않을 수 있으므로 엄밀히 말하면 가 맞지만 보통 힘이 일정한 운동을 다루므로 I = Ft.. 2021. 7. 17.
힘과 운동 #3 - 뉴턴 운동 법칙 지금부터 알아볼 것은 내용 자체는 아주 쉽지만 물리학에서 물체의 운동을 기술하는데 꼭 알아가야 할 기본 소양이기도 하고 수능에서 이 다음에 배울 역학적에너지 보존과 엮어놓은 킬러문제가 고정적으로 출제되고있기 때문에 꼭 숙지해야한다. 아주 중요하다. 운동법칙을 알아보기 전에 물체를 운동시키는 요인 즉 가만히 있는 물체를 운동시키거나 운동하는 물체의 속도를 변화시키는 요인 즉 물체의 운동 상태를 변화시키는 것인 '힘'에 대해 간략하게 알아보자. - 힘 - 힘이란, 물체의 운동 상태나 모양을 변화시키는 원인이다. Force의 약자인 F로 표기한다. 힘은 벡터이다. 따라서 크기와 방향을 갖고있는 물리량이다. 알짜힘(Net force) 또는 합력(合力)은 물체에 작용하고 있는 모든 힘들의 벡터를 합하여 계산한 것.. 2021. 7. 16.