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​ 중력장 운동이란,'중력'만이 물체의 운동에 영향을 주는 대표적인 고전역학 영역으로 [고전역학_자유낙하물체]에서 배운 자유낙하가속도(중력가속도)와 운동학 식을 다시 활용한다. 자유낙하운동: 초기 속도가 0인 상태로 지상을 향해 연직 아래로 떨어지는 물체의 운동[그림 1] 연직상방운동: 초기 속도가 v_0를 갖는 상태로 연직 위로 던진 물체의 운동 연직하방운동: 초기 속도가 v_0를 갖는 상태로 연직 아래로 던진 물체의 운동 수평투사운동: 2차원 상에 중력을 받는 물체를 수평으로 던진 운동 [물리학-고전역학] 자유낙하물체 | Freely Falling Objects [고전역학_물체의 운동]에서 배운 물체의 운동 지식을 바탕으로 다양한 중력장 운동의 경우를 다루도록 한다. 갈릴레이의 사고 실험 Galile..

​ 선적분(line integral): 곡선적분, 평면 위의 곡선을 따르는 함수의 적분 ​ 직선 위의 정적분을 곡선 위의 적분까지 일반화한 개념으로 물리학에서는 장의 종류에 따라 (1)스칼라장 선적분과 (2)벡터장 선적분으로 구분된다. 스칼라장 선적분: 밀도의 분포가 주어진 끈의 질량을 구하는 문제와 동일 벡터장 선적분: 어떤 주어진 벡터장에서 경로를 따라 운동하는 물체에 한 일을 구하는 문제와 동일 ​ 벡터장을 물체의 운동경로에 따라 선적분하면, 힘이 물체에 한 일을 구할 수 있는데, 이때 힘이 한 일이 출발점과 도착점의 위치에만 의존하고, 경로와는 무관하다면 그 힘을 '보존력'으로 분류할 수 있다. 그리고 이 보존력장의 원함수를 그 힘에 의한 퍼텐셜에너지로 정의한다. ​ 중력 하에 있는 질량 m의 물..

다변수 함수(multivariable functions): 둘 이상의 독립변수를 갖는 함수 다변수 실함수와 다변수 복소함수를 포함함 물리학에서 발견할 수 있는 대표적인 예는 기체의 압력을 들 수 있다. ⇒ 기체 압력(p)은 부피(V)와 온도(T)에 동시에 영향을 받는다. ​ 또한 기하에서 원통(실린더, cylinder)[그림 1]의 부피는 다변수 함수에 해당한다. 의미: 원통의 부피는 뚜껑의 반지름과 원통의 높이에 의존한다. 종속변수는 부피(V)이다. 독립변수는 원통의 반지름 r과 원통의 높이 h로 V(r, h)로 부피 식을 표현할 수 있다. ​ 원통의 부피는 두 개의 독립변수에 의해 결정되므로, 이변수 함수라고 한다. ​ 편미분 Partial Derivatives 미분적분학에서 편미분이란 둘 이상의 변..

질량중심(center of mass): 질점계의 모든 질량이 모인 곳(위치) 부피를 갖는 물체의 운동 묘사는 복잡하므로, 이를 단순화 시키기 위해 도입한 관념적 존재 ⇒ 질량 중심은 상황에 따라 물체가 차지한 공간의 밖에 위치할 수도 있음 힘에 의한 시스템 전체의 움직임은 계의 '질량 중심'에만 알짜힘이 작용한 효과와 같다. 고전역학에서 전체 계(a whole body of the system)는 마치 알짜 외력이 질량 중심인 단일 입자(a single particle of the system)에만 작용한 것처럼 움직인다. ⇒ 역학에서 입자모형을 사용하는 본질적인 이유 계의 질량중심 위치는 계의 질량평균위치(average position of the system's mass)이다. ​ 「The cente..

유체 내부에서 발생하는 저항력(항력)의 크기는 유체가 가진 점성(viscosity)에 의해 결정된다. 점성: 점도, 유체에 내재된 점착성으로 물리학에서 점도는 액체의 흐르려는 경향에 대한 저항의 척도이다. 유체의 점성에 의해서 (1)유체의 유동 경향이 결정될 뿐만 아니라 (2)에너지의 손실도 발생한다. ​ 유체의 점성은 유체의 흐름을 연구하는 유체역학, 공기역학에 매우 중요한 물리량이다. 점성력(viscous force): 유체 내 내부 마찰력의 크기와 관련된 물리량으로 유체의 점성도를 만드는 주요인이다. 점성력은 유체 내 인접한 두 층이 서로 '상대적으로' 이동[그림 1]하는데서 생긴다. ​ ​ 유체의 속력 차이 유체가 흐르는 관이 수평으로 놓여있고, 관의 단면적이 일정하더라도 유체가 흐르는 방향으로 ..

[고전역학_물체의 운동]에서 배운 물체의 운동 지식을 바탕으로 다양한 중력장 운동의 경우를 다루도록 한다. 갈릴레이의 사고 실험 Galilei's Thought Experiment 이탈리아의 위대한 철학자이자 물리학자인 갈릴레이(Galileo Galilei, 1564~1642)는 근대 과학의 아버지로서 '사고실험(thought experiment)'을 통해 종래의 아리스토텔레스의 자유낙하 이론에 대해 반박하였다. 사고 실험이란, 현실적으로 구현할 수 없는 실험일지라도 이상적인 조건 하를(under ideal circumstances) 최대한 '조성(shaping)' 및 '사고(thoughts)'하면서 실험 결과를 도출하는 일련의 과정을 의미한다. ​ [1] 아리스토텔레스에 따르면 무거운 물체일수록 먼저 ..

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..

물리학(physics): 자연과학의 한 분야로 물질을 중심으로 그것의 시공간에서의 운동, 그리고 그것과 연관된 에너지와 힘을 연구하는 학문 물체의 운동 등 물리현상을 수리 모형을 통해 설명하는 것이 특징 ​ Physics is the nature science that studies matters, its motion, and behaviour through space and time. ​ 물리학이란 시공간에 걸친 물체와 그 물체의 거동을 탐구하는 자연과학이다. Wikipedia Physics is the study of your world and the universe around you. ​ 물리학은 당신과 당신 주위의 우주를 배우는 학문이다. Holzner, 2006, 『Physics for Dum..