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

작용 반작용의 법칙 및 예시
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뉴턴의 운동 법칙 중 하나인 작용 반작용의 법칙과 그 예시를 알아 봐요. 작용 반작용의 법칙 정의와 그 예시를 설명드립니다. 뉴턴의 운동 제1법칙인 관성의 법칙, 제2법칙인 가속도의 법칙에 대한 후속 글이에요. 관성의 법칙과 가속도의 법칙이 궁금한 분은 아래 버튼을 누르세요. 이제부터 뉴턴의 운동 제3법칙인 작용 반작용의 법칙에 대해 알아 봐요. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 뉴턴의 … Read more

가속도의 법칙 및 예시
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뉴턴의 운동 법칙 중 하나인 가속도의 법칙과 그 예시를 알아 봐요. 가속도의 법칙 정의와 그 예시를 설명드립니다. 뉴턴(Isaac Newton)의 운동 제1법칙인 관성의 법칙에 대한 후속 글이에요. 관성의 법칙이 궁금하신 분은 아래 버튼을 눌러주세요. 그럼 이제부터 뉴턴의 운동 제2법칙인 가속도의 법칙을 알아 봐요. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 뉴턴의 운동 제2법칙 : 가속도의 법칙1-1. 정의1-2. 의미1-3. … Read more

알짜힘(net force)
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알짜힘이 무엇인지 알아 봐요. 알짜힘(net force)에 대해 알아봐요. 결론부터 말씀드리면 알짜힘은 다음과 같이 표현돼요. 보다 구체적인 내용은 아래를 참고하시기 바랍니다. Contents1. 알짜힘 정의2. 알짜힘 계산 예시2-1. 두 힘의 방향이 같을 때2-2. 두 힘의 방향이 반대일 때2-3. 두 힘의 방향이 평행하지 않을 때3. 유튜브 동영상 1. 알짜힘 정의 알짜힘(net force)이란 단어는 물리학 공부를 하다 보면 간혹 … Read more

관성의 법칙 및 예시
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뉴턴의 운동 법칙 중 하나인 관성의 법칙과 그 예시를 알아 봐요. 관성의 법칙 정의와 예시를 설명드립니다. 이번 글을 시작으로 가속도의 법칙, 작용-반작용의 법칙을 순차적으로 설명드릴 거에요. 뉴턴의 운동법칙은 유도되거나 증명될 수 없기 때문에 근본적인 자연법칙으로 볼 수 있어요. 뉴턴의 운동법칙은 다음의 세가지 법칙을 말합니다. 뉴턴의 운동 제1법칙 : 관성의 법칙 뉴턴의 운동 제2법칙 : 가속도의 … Read more

전기변위(Electric displacement)
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전기변위와 유전체에서의 가우스 법칙을 알아봐요. 전기변위(electric displacement)는 대체전기장, 전기변위장 등의 이름으로 다양하게 불리는 개념인데요. 과연 전기변위란 무엇일까요? 지난 글에서 가우스 법칙에 대해 설명드린 적이 있어요. 가우스 법칙은 진공(vacuum)에서 전하분포가 대칭적일 때 손쉽게 전기장을 구하는 방법이에요. 그런데 만일 진공이 아닌 유전체라면 가우스 법칙을 그대로 사용할 수 없어요. 왜냐면 전하 주변을 유전체가 둘러싸고 있으면 전하의 전기장에 의해 … Read more