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에너지적인 관점에서, 우리 주위의 여러 가지 힘을 conservative force와 nonconservative force로 분류했고 이들 중 conservative force의 potential energy를 특정한 함수 식으로 표현할 수 있었다. Conservation of Total Mechanical Energy of Gravitational Force with Constant g Conservation of Total Mechanical Energy of Universal Gravitational Force Conservation of Total Mechanical Energy of Elastic Force ​ 그리고 일에 관련한 여러가지 중요한 식들도 알아보았다. ​ 1. Work done ..

용수철의 복원력은 주어진 힘에 따라 그 값이 결정되는 크기가 일정하지 않은 힘으로, 길이변화에 비례해 힘의 크기(Hooke's law)가 결정됨을 확인했다. - 용수철에 걸린 힘이 한 일 또는 용수철이 한 일은 힘의 크기가 변화하는 일의 적분식으로 풀 수 있다. - 물체가 변형된 후 원래의 크기와 모양으로 돌아갈 수 있으면 물체는 '탄성(elastic)'을 가졌다고 한다. ​ ▼ Reference: Spring과 탄성력(복원력, restoring force) https://blog.naver.com/sortie0228/221933597191 [Mechanics] 보존력과 비보존력 | Conservative and Nonconservative Forces work와 kinetic energy(KE), 그리..

work와 kinetic energy(KE), 그리고 potential energy(PE)를 배우면서 우리는 에너지 간의 변환이 있음을 배웠다. - 물체가 가지는 총 역학적 에너지는 KE와 PE의 합이다. 하지만 사실 총 역학적 에너지의 보존은 '비보존력(nonconservative force)'이 없을 때 성립한다. ​ ​ Conservative Forces 중력에 의해 움직이는 물체는 에너지의 변환(energy transformation)에도 KE+PE 값이 서로 일정했다. 이때 물리학에서 gravitational force는 보존력(conservative force)의 특성을 가졌다고 한다. ​ conservative force에는 중력 이외에도 다음 힘들을 들 수 있다. 1. gravitation..

​ 그림 1. 지구의 만유인력에 의한 힘 F는 인공위성의 궤도를 유지하게 하는 구심가속도를 제공한다. ​ 지구 주위를 도는 인공위성은 전 세계의 통신, 전자교류를 가능하게 만든 과학문명의 위대한 산물 중 하나이며, 이 인공위성을 궤도에 안착시키기 위해 우주공학자들은 뉴턴 역학(Newtonian mechanics)을 사용했다. - (원운동을 하는 가장 간단한)인공위성의 motion을 해석하기 위해서는, 뉴턴이 발견한 (1)law of gravitation과 (2)가속도의 법칙(뉴턴의 운동 제 2법칙), 그리고 (3)centripetal acceleration 식이 필요하다. ​ [1] [그림 1]에서 인공위성에 작용하는 유일한 힘은 지구 중심을 향하는 지구의 인력이다. - 인공위성은 지표면으로 부터 매우 ..

어떤 물체가 일정한 속력으로 원운동을 할 경우, 이를 등속원운동(uniform circular motion)이라 한다. - 한 물체가 일정한 속력으로 일정한 반지름을 갖는 궤도 상에서 움직일 때 uniform circular motion을 만족한다. ​ 그림 1. 한 점이 일정한 속력으로 원주 상 거리를 Δs만큼 움직인다. ​ [1] 등속원운동을 하는 물체의 원 중심점은 O이고, 반지름이 R인 원 궤도 상에서 일정한 속력을 가지고 물체가 원운동을 한다고 가정하자. ​ [2] [그림 1]에서 입자는 시간 Δt동안 P_1에서 P_2로 움직였다. - 속도벡터 v(t)=v_1과 v(t+Δt)=v_2로 물체의 움직임을 표현할 수 있다. - [그림 1]의 (a)와 (b)의 두 삼각형은 서로 닮은 꼴이다. [3] 대..

​ Jules Verne, 1828-1905, French ​ 프랑스가 낳은 위대한 작가 쥘 베른이 쓴 소설 『지구에서 달까지(From the Earth to the Moon)』(1865)에는 거대한 대포를 이용해 3명의 사람을 실어 달로 쏘아 보내는 장면이 있다. ​ 그림 1. 소설 속에 등장하는 땅 속 거대한 대포알, 배경은 미국 플로리다 만유인력의 역학적 에너지 총량과 거리에 대한 퍼텐셜에너지 함수 그래프의 특성을 이용해 지표면으로부터 지구를 탈출할 수 있게 하는 물체의 탈출속도(escape velocity)를 계산할 수 있다. 그림 2. Escape Velocity and Orbital Velocity(공전속도) 그림 3. 물체 탈출의 초기상황과 최종상황 [1] 대포는 지표면 상으로부터 발사된다...

지금까지 뉴턴이 규명한 '만유인력'을 중심으로 '일'을 갖는 물체가 어떻게 '에너지'적으로 표현되는 지 알아보았다. ​ 1. Law of Gravitation: 만유인력의 크기 공식 ▼ Reference https://blog.naver.com/sortie0228/221921585808 [Mechanics] 뉴턴의 중력법칙 | Newton's Law of Gravitation ​천체역학(celestial mechanics): 물리학에서의 역학의 원리를 천문학 분야에 응용해 천체의 운동을 연구... blog.naver.com ​ 2. Work ▼ Reference https://blog.naver.com/sortie0228/221924130429 [Mechanics] 일과 에너지 | Work and Ene..

운동에너지(Kinetic Energy) 외력(external force)에 의한 물체에 한 work는 물체의 변위를 만들고, 속력의 변화를 수반한다. - 일은 system에 대해 에너지를 역학적으로 전달하는 형태로 나타난다. ​ Newton's second law와 work 식 조합 '뉴턴의 운동 제 2법칙'과 '힘의 x성분이 변화하고 직선 변위일 때 일' 식을 조합하면 운동에너지(kinetic energy)의 개념을 유도할 수 있다. ​ ▼ Reference: Newton's Second Law with the Inertial Mass https://blog.naver.com/sortie0228/221922644363 [Mechanics] 질량과 무게 | Mass and Weight ​힘에 관한 흔한 ..

그림 1. Gravitational potential energy is converted back into kinetic energy. ​ 퍼텐셜에너지(potential energy): 물체가 어떤 위치에 존재함으로써 '잠재적'으로 얼마의 일을 할 수 있는 지 알려주는 수치(척도) ​ 중력 퍼텐셜에너지의 유도 그림 2. 물체가 수직방향(지표면) 위로 일정한 속력을 갖기 위해선, 서로 다른 방향의 외력과 중력이 같은 크기로 상쇄되어야 한다. 질량 m인 물체가 수직방향으로 놓인 y축 위에서 움직인다고 하자. ​ [1] 물체가 y축을 두고 아래로 움직일 경우, 무게가 물체에 해준 일은 (+)의 부호를 갖는다. [2] 물체가 y축을 두고 위로 움직일 경우, 무게가 물체에 해준 일은 (-)의 부호를 갖는다. [3..

Physical quantity is a physical property of a material that can be quantified by measurement. ​ 물리량이란, 측정을 통해 수량화(量化) 가능한 물리적 성질이다. 앞으로 배우게 될 고전역학에서 기본량(기본 물리량, physical quantities)은 (1)길이, (2)질량, (3)시간을 지칭한다. 길이: 어떤 한 공간에서 두 점 사이의 거리, SI 단위는 [m](미터) 질량: 물질이 가진 고유한 물리량으로 (1)관성질량과 (2)중력질량이 개념적으로 나뉜다. SI 단위는 [kg](킬로그램) 시간: 어떤 시각에서 다른 시각까지 동안의 간격, SI 단위는 [s](초) 길이 Length 인류 역사상 길이는 매우 오랫동안 사용된 대표적인..