물리 6

[일반물리학1][6장]강체의 회전

토크 힘은 물체에 병진 가속도를 발생시키고 병진 운동을 유도한다. 마찬가지로 토크는 물체에 각가속도를 발생시키고 회전 운동을 유도하는 회전에서의 힘과 같은 존재라고 볼 수 있다. 어떠한 회전점(고정, 무게중심등)을 가진 물체의 한 점p에 F라는 힘을 가했을 때 해당 물체에 발생하는 토크는 회전점에서 p로 가는 벡터와 F의 외적이 된다. T = R X F 토크의 크기는 유도하는 각가속도와 비례하며 토크의 방향이 가지는 의미는 토크 벡터가 자신을 가르키도록 봤을때 반시계방향으로 물체가 회전함을 의미한다. 즉 180도 관계의 토크는 반대 방향으로의 회전을 의미한다. 관성 모멘트 물체에 힘이 가해지면 F = ma 라는 공식에 의해 F/m에 해당하는 병진 가속도가 발생한다. 회전도 마찬가지로 물체의 한 점에 F라..

[일반물리학1][5장]선운동량과 충돌

선운동량 어떠한 물체의 현재 운동량은 다음과 같다. p = mv 여기서 물체의 순간 선운동량 변화량은 알짜힘과 같다. 충돌량 충돌량은 어떤 시간간격에서의 운동량 변화량을 나타낸다. 보통 충돌후 급격히 변한 운동량을 나타낸다. 충돌량을 그 시간간격으로 나누면 그 구간동안 가해진 평균 알짜힘이 나온다. 탄성 충돌, 비탄성 충돌 일단 마찰력이나 외력등이 발생하지 않았는 고립계안에서 물체끼리 충돌을 하여 운동의 형태가 변했다고 하자. 이때 각 물체들의 운동량의 총합은 변하지않는다. 이는 모든 충돌에 해당된다. 이때 충돌 후 각 물체의 운동에너지의 총합 조차도 변하지않는 충돌을 탄성충돌, 변하는 충돌은 비탄성 충돌이라고 한다. 탄성 충돌은 기본적으로 아무런 외력없이 발생한 충돌에서 나타난다. 비탄성 충돌은 외력이..

[일반물리학1][4장]일과 에너지

계 우선 계라는 것이 뭔지 알아보자. 계는 물리학에서 물리에 의해 영향을 받는 범위, 묶음 등으로 생각할 수 있다. 다음과 같은 것들이 계가 될 수 있다. 하나의 물체또는 입자 물체 또는 입자의 집합 공간의 일부 영역 이들은 시간에 따라 크기와 형태가 변할 수도 있다. 한 계를 논할 때 경계와 환경이라는 것을 생각할 수 있다.계의 경계는 계에 대한 가상의 면으로 계와 계를 제외한 우주를 경계짓는 부분이다.어떤 계에 대한 환경은 그 계를 제외한 바깥 우주를 이야기한다. 일 어떠한 물체가 어떠한 요인에 의해 일정한 힘 F가 특정 시간동안 가해졌다고 하자. 이때 해당 힘이 그 시간동안 물체에 한 일은 F ⋅ Δr 이다. 여기서 Δr은 물체가 그 시간동안 이동한 거리 벡터이다. 만약 힘과 이동 방향의 방향이 같..

[일반물리학1][3장]저항력

저항력 공기나 물등 어떠한 매질안에서 움직이는 물체는 저항을 받는다. 저항력은 물체의 크기나 속력등의 요소에 영향을 받아 결정된다. 매질의 계에서 물체의 속력으로 보는 것이 편하다. 가만히 서있는 사람이 움직이는 공기, 즉 바람에 저항력을 받아 밀려나는것이 예시이다. 저항력의 방향은 운동방향의 반대이다. 저항력 모델1 : 속력 비례 가장 간단한 저항력 모델이다. R = -bv여기서 b는 물체의 크기나 형태, 매질등에 의해 정해지는 상수이다.이는 물에서 아주 천천히 움직이는 물체나 공기에서 움직이는 아주 작은 먼지같은 물체또는 입자에 대해 적절한 모델이다. 저항력 모델2 : 속력^2 비례 공기중에서 빠르게 움직이는 물체에 대해 적절한 모델이다. R= 1/2 * DpAv^2 (방향은 운동의 반대 방향) 여기..

[일반물리학1][2장]운동의 법칙

힘 질량m의 물체가 가속도가 a일때 이 물체에는 am의 힘이 적용되고 있다고 말한다.즉 힘 F = am이다.만약 물체에 여러 방향으로의 힘이 동시에 작용한다면 그 벡터들을 모두합쳐진 알짜힘이 최종적으로 작용하게된다.보통 알짜힘은 시그마F로 표현한다. 뉴턴의 제 1법칙 : 관성의 법칙 어떤 물체에 아무런 외부힘이 주어지지 않는다면 물체는 현재의 운동상태를 유지한다. 즉 속도의 변화가 없다. 즉 가속도가 없다. 관측 기준으로 말하면 관성틀(가속도가 없는 관측자)가 어떤 물체를 관측할 때 그 물체에 외부힘이 적용되지 않으면 가속도가 관측되지않는다. 뉴턴의 제 2법칙 : 가속도의 법칙 F = am 뉴턴의 제 3법칙 : 작용과 반작용의 법칙 어떠한 물체가 어떠한 원인(접촉,자기력 등)에 의해 다른 물체에 힘을 가..

[일반물리학1][1장]기본적인 운동들

밑줄은 벡터를 의미 등가속도 운동 공식 초기위치 p ,초기속도 v에서 등가속도 a로 t초동안 이동 시 위치 = p + vt + (at^2)/2 포물선 운동 p + vt + (gt^2)/2 여기서 g는 높이축으로 -중력가속도를 가지는 벡터(g에 밑줄이 안그인다;) 쉽게 말해 초기위치에서 초기속도가 주어진 후 중력가속도만 계속 적용되는 운동 상태이다. 2차원 등속 원운동 일정한 속력으로 움직이는 원운동, 속도가 아니다. 방향이 바뀐다. v = 등속력 = rw = 2πf r = 반지름 속도 일정한 크기로 원의 접선 방향으로 작용 가속도 (구심 가속도) (ac) 현재 위치에서 원의 중심 방향으로 (v^2)/r = rw^2 크기로 작용, 구심가속도로 불리며 ac로 쓰인다. 이때 구심가속도는 크기와 벡터가 혼용되어..