BallPen.blog, 내 나이의 빛깔
환산질량이란 무엇이고 환산질량 공식은 어떻게 유도될까요? 환산질량(reduced mass)이란 질량을 갖는 두 물체가 서로 상호작용하며 운동할 때, 이를 단순화하여 한 물체의 운동으로 변환하는 과정에서 도출되는 질량을 환산질량이라 합니다. 두 물체의 질량을 , 라 할때, 환산질량 다음과 같아요. (D1)식을 보아서는 환산질량을 직관적으로 이해하기 어렵습니다. 그래서 이번 글에서는 환산질량의 개념을 최대한 이해하기 쉽게 설명해 보고자 합니다. 아울러 개념 … Read more
다이오드로 구성된 정류회로의 동작 원리와 정류된 신호의 전압을 어떻게 구하는지 알아보겠습니다. 정류회로(rectification circuits)란 교류를 직류로 바꾸는 회로입니다. 그래서 정류회로에 교류전압을 입력하면 출력이 직류전압으로 바뀌는데요. 이러한 회로는 다이오드(diodes)를 통해 간단히 구성될 수 있습니다. 다이오드로 만들어진 정류회로는 크게 반파 정류회로와 전파 정류회로로 구분됩니다. 이번 글에서는 정류회로의 동작원리, 그리고 정류된 직류전압 값을 어떻게 계산하는지를 설명드립니다. 차근 차근 읽어보시면 … Read more
가속도가 일정할 때 사용되는 등가속도 운동 공식을 유도해 보겠습니다. 등가속도 운동 공식이란 물체가 일정한 가속도로 직선운동할 때 시간에 따른 물체의 속도와 위치를 구하는데 사용되는 공식을 말합니다. 여기서 ‘일정한 가속도’란 시간에 따라 가속도가 변하지 않고 일정하게 유지됨을 뜻합니다. 등가속도 운동 공식은 다음과 같이 3개의 관계식으로 주어집니다. 이번 글에서는 위에 주어진 공식들을 하나씩 유도해보겠습니다. 등가속도 운동을 이해하는데 … Read more
낙하하는 물체의 종단속도 값을 어떻게 구할 수 있을까요? 종단속도(terminal velocity)란 물체에 작용하는 힘과 그 힘을 방해하는 저항력의 크기가 같고 방향이 서로 반대이면 물체에 작용하는 알짜힘이 0이되어 물체가 등속도로 움직이게 되는데요. 그때의 속도를 종단속도라고 합니다. 한편 종단속도의 크기는 종단속력이라 부릅니다. 이번 글에서는 종단속도가 무엇이고, 속도에 의존하는 저항력이 어떻게 기술되는지를 알아보겠습니다. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 빗방울의 … Read more
비보존력이 한 일과 역학적 에너지 사이의 관계를 알아봅니다. 비보존력(Non-conservative force)이란 닫힌 경로를 따라 한 일이 0이 되지 않는 힘을 말합니다. 바꾸어 말하면 힘이 한 일이 시작점과 끝점에만 의존하면 보존력, 그렇지 않고 이동 경로에 의존하는 경우 그 힘을 비보존력이라고 합니다. 따라서 보존력이 작용하는 경우 운동에너지와 위치에너지의 합인 역학적 에너지가 보존되지만, 비보존력이 작용하는 경우 역학적 에너지는 보존되지 … Read more
보존력의 특성은 무엇이고, 보존력과 비보존력을 구분하는 방법을 알아보겠습니다. 보존력(conservative force)이란 닫힌 경로를 따라 한 일(work)이 0이 되도록 하는 힘을 말합니다. 바꾸어 말하면 어떤 힘이 한 일이 경로에 무관하고 시작점과 끝점에만 의존하는 경우 그 힘을 보존력이라고 해요. 어떤 힘 가 보존력이라면 다음의 세가지 요건을 만족합니다. 그럼 이제부터 보존력의 특성이 무엇이고 위에 주어진 세개의 식은 무슨 의미를 … Read more
역학적 에너지 보존 법칙을 유도하고 그 의미를 알아봅니다. 역학적 에너지 보존(Conservation of mechanical energy)이란 운동에너지(kinetic energy)와 위치에너지(potential energy)의 합이 위치와 무관하게 일정하게 유지되는 것을 말합니다. 수식으로 쓰면 다음과 같아요. 여기서 와 는 와 에서의 위치에너지를 뜻합니다. 이번 글에서는 역학적 에너지 보존 법칙이 어떠한 논리로 만들어지는지를 소개합니다. 아울러 위치에너지가 존재하기 위한 힘의 요건에 대해서도 이야기 합니다. … Read more
시정수를 정의하는 이유와 활용 사례를 소개합니다. 시정수 (time constant)란 지수함수적으로 변하는 어떤 양이 최종값에 도달하는데 걸리는 시간을 나타내는 척도입니다. 때로 시정수를 시상수, 시간상수, 특성시간이라고도 부릅니다. 이번 글에서는 시정수를 정의하는 이유와 시정수가 활용되는 몇가지 사례를 소개합니다. 생각보다 어렵지 않고 상당히 유용한 개념이에요. 함께 시작해 봐요. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 지수함수적 변화1-1. RC 회로에서 축전기가 충전될 … Read more
RC 회로에서 축전기의 방전 특성에 대해 알아봐요. 축전기의 방전 특성을 설명드립니다. 지난 글에서 설명드린 RC 회로에서의 축전기의 충전 특성과 비교하며 공부하면 아주 재미 있어요. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. RC 회로1-1. 과도상태1-2. 정상상태2. RC회로에서 축전기의 방전 특성2-1. RC 회로를 통과하는 전류2-2. 저항에 걸린 전압2-3. 축전기에 걸린 전압2-4. 축전기에 저장된 전하량3. 축전기가 방전 되는데 걸리는 시간 … Read more
RC 회로에서 축전기의 충전 특성에 대해 알아봐요. 축전기의 충전 특성을 이해하기 위해서는 저항과 축전기가 직렬 연결된 RC 회로의 동작 원리를 알아야 합니다. RC 회로란 저항 과 축전기 가 직렬 연결된 회로를 말하는데요. RC 회로에 기전력원(전원) 이 연결되면 축전기가 충전되면서 재미있는 특성들이 나타납니다. 예를 들어 100% 충전되는데 걸리는 시간, 시간에 따른 충전량의 변화, 시정수 등에 대한 … Read more