정압력 : 댐이 받는 정지한 물에 의한 압력
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가둬진 물에 의해 댐이 받는 정압력과 정수력을 계산해 보도록 해요. 정압력 계산 방법을 알아 보겠습니다. 여기서 정압력(hydrostatic pressure, 또는 정수압)이란 가둬진 물에 의해 댐이 받는 압력(pressure)을 뜻합니다. 물이 흐를 때의 압력인 동압력(hydrodynamic pressure, 동수압)과는 달리 정지한 물에 의한 압력임을 의미해요. 아울러 이 정압력 때문에 댐이 받게 되는 힘인 정수력(hydrostatic force)도 계산해 보도록 해요. 간단한 문제이니 … Read more

관성력 (겉보기힘, 가상력)
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관성과 관성력, 관성계와 비관성계의 차이, 그리고 관성력이란 무엇이고 언제 나타나는지 알아 봐요. 관성력(inertial force)은 관성(inertia)과는 다른 개념이에요. 관성력은 힘을 의미합니다. 그런데 이 힘은 실제로 존재하는 힘이 아니에요. 그런데 마치 힘이 실제 존재하는 것처럼 관찰됩니다. 이 힘은 비관성계에서 물체의 관성때문에 나타나요. 그래서 이 힘을 관성력이라고 불러요. 또는 겉보기로만 존재하는 힘이라는 의미에서 겉보기력, 가상적으로만 존재하는 힘이라고 하여 … Read more

토리첼리 실험 방법과 대기압의 존재 증명
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대기압의 존재를 증명한 토리첼리 실험에 대해 알아 봐요. 토리첼리 실험(Torricelli’s experiment)이란 대기압의 존재를 증명한 유명한 실험을 말합니다. 이 실험을 통해 공기에 의한 압력이 존재함을 알게 되었고, 그 압력이 날마다 조금씩 변한다는 사실을 확인하게 됩니다. 또한 진공의 개념을 발견한 실험이기도 해요. 이 글에서는 토리첼리 실험 방법에 대해 알아보도록 해요. 그리고 대기압이 존재한다는 것을 이해하고 그 수치적 … Read more

압력(pressure) 개념 이해하기
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압력이란 무엇이고 어떻게 정의되는지 알아 봐요. 압력(pressure)과 힘(force)의 차이가 무엇인지 아시나요? 그리고 압력은 어떻게 정의될까요? 이번 글은 압력의 개념 이해를 위해 작성한 글이에요. 압력 \(P\)은 다음과 같이 정의됩니다. 아래 식에서 \(F\)는 작용하는 힘이고, \(A\)는 힘이 작용하는 면적을 뜻해요. \begin{align}\tag{D1}P = {F \over A}\end{align} 그러므로 압력을 단위면적당 작용하는 힘이라고 합니다. 이제 압력에 대한 다양한 이야기를 시작해 … Read more

워드프레스 차일드 테마 만들기
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GeneratePress 테마의 차일드 테마를 만드는 방법을 알아 봐요. 워드프레스 차일드 테마(child thema)는 자식 테마라고 불리는 경우도 많아요. 반대로 자식 테마가 아닌 원래 테마는 부모 테마(parent theme)라고 부릅니다. 사실 저는 블로그를 시작한지 3년이 넘도록 차일드 테마를 사용하지 않았어요. 왜냐면 지금까지 그 필요성을 느끼지 못했기 때문이죠. 그런데 최근 구글 애드센스 광고를 제 블로그에 붙이면서 차일드 테마가 필요한 … Read more

케플러 제2법칙 증명
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행성의 면적속도가 일정하다는 케플러 제2법칙을 알아 봐요. 케플러 제2법칙(Kepler’s second law)이란 행성 운동을 설명하는 법칙 중 하나로 면적속도 일정의 법칙이라고도 합니다. 행성의 면적속도란 단위시간당 태양과 행성을 연결한 선이 휩쓸고 지나간 면적을 뜻하는데요. 속도에서의 변위가 면적으로 바뀐 개념이에요. 그런데 이 면적속도가 항상 일정하다는 것이죠. 케플러 제2법칙(면적속도 일정의 법칙) : 행성과 태양을 연결하는 선은 동일한 시간에 동일한 … Read more

블랙홀(black holes)
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블랙홀 형성 조건과 다양한 이야기를 알아 봐요. 블랙홀(black holes)만큼 우리의 상상력을 자극하는 대상은 없을 거에요. 이번 글에서는 블랙홀의 기본 개념과 형성조건 등에 대한 다양한 이야기를 알아 봐요. 먼저 별에서의 탈출속도(탈출속력)부터 시작해 슈바르츠실트 반지름, 사건의 지평선에 대한 이야기를 하고요. 다른 후속 글에서 블랙홀의 모양, 블랙홀로 접근할 때 벌어지는 일, 블랙홀 근처에서 시간이 느려지는 이유, 블랙홀 탐지 … Read more

탄성 퍼텐셜 에너지 (elastic potential energy)
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탄성 퍼텐셜 에너지 또는 탄성 위치 에너지라고 불리는 개념을 알아 봐요. 탄성 퍼텐셜 에너지(elastic potential energy)는 탄성 위치 에너지라고도 불리는데요. 이 에너지는 위치에 의존하는 잠재적 에너지로서 운동에너지 등으로 변환될 수 있어요. 만일 용수철이 평형위치로부터 \(x\)만큼 늘어나거나 압축되었을 때 용수철에 저장된 탄성 퍼텐셜 에너지는 다음과 같이 주어집니다. \begin{align}\tag{D1}E_p = {1 \over 2} kx^2\end{align} 위 식에서 \(k\)는 … Read more

탈출속도(escape velocity)
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지구의 중력권을 벗어나기 위한 최소한의 속도인 탈출속도에 대해 알아 봐요. 탈출속도(escape velocity) 또는 탈출속력이란 지표면에서 물체를 던져 올렸을 때 지구의 중력권을 벗어나기 위한 최소한의 속도를 말해요. 즉, 탈출속도로 물체를 던져올리면 그 물체는 절대 지구로 떨어지지 않아요. 지구에서의 탈출속도를 구하는 공식은 다음과 같아요. \begin{align}\tag{D1}v = \sqrt{{2GM_{\rm E}}\over{R_{\rm E}}}\end{align} 여기서 \(G\)는 만유인력 상수, \(M_E\)는 지구의 질량, \(R_E\)는 … Read more

용수철 연결 : 직렬 및 병렬연결
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용수철을 직렬연결 또는 병렬연결 할 때 유효 용수철상수 공식을 유도해 봐요. 용수철 연결 방식에는 직렬 및 병렬 연결이 있어요. 이번 글에서는 용수철이 직렬 또는 병렬연결되었을 때 유효 용수철 상수를 구하는 방법을 알아봐요. 결과부터 말씀드리면 용수철 상수가 \(k_1\), \(k_2\)인 두 용수철이 직렬 연결되었을 때 유효 용수철 상수 \(k\)는 다음과 같아요. \begin{align}\tag{D1}{1 \over {k}} = {1 \over … Read more