BallPen.blog, 내 나이의 빛깔
진동 및 파동함수를 복소지수함수로 표현하는 방법과 그 이유를 알아 봐요. 진동 및 파동함수의 복소지수함수 표기 방법과 그렇게 표기하는 이유를 알아 봐요. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 진동 및 파동함수의 복소지수함수 표기 방법1-1. 진동함수의 복소지수함수 표기1-2. 파동함수의 복소지수함수 표기2. 진동 및 파동함수를 복소지수함수로 표기하는 이유 1. 진동 및 파동함수의 복소지수함수 표기 방법 1-1. 진동함수의 복소지수함수 표기 … 더 읽기
군속도와 위상속도의 개념을 알아 봐요. 군속도 개념에 대한 이야기입니다. 파동의 속도에는 위상속도(phase velocity, 위상속력)와 군속도(group velocity, 군속력)가 있어요. 위상 속도는 알겠는데 군속도가 무엇인지 어려워 하는 경우가 있어요. 또 그 둘의 차이점을 명확히 설명하지 못하는 경우가 많아요. 결론부터 말씀드리면 위상속도 \(v_p\)는 다음 식으로 주어집니다. \begin{align}\tag{D1}v_p = {\omega \over k}\end{align} 여기서 \(\omega\)는 파동의 각진동수, \(k\)는 파동의 파수(wave … 더 읽기
파동이 한 주기 동안 전달하는 에너지, 즉 평균 일률이 무엇에 의존하는지 알아봐요. 파동에너지, 즉 파동이 전달하는 에너지 식이 어떻게 표현되는지 유도해보고 그 의미를 알아보도록 해요. 결론부터 말씀드리면 조화진동하는 파동이 한주기 동안 전달하는 평균 파동에너지(또는 평균 일률) \(<E>\)는 다음 식으로 주어집니다. 평균을 취하는 이유는 한 주기 동안 파동에너지가 계속 변하기 때문이에요. \begin{align}\tag{D1}<E> ={1 \over 2} m\omega_0^2 … 더 읽기
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 … 더 읽기
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 … 더 읽기
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 … 더 읽기
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 … 더 읽기
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 … 더 읽기
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 … 더 읽기
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 … 더 읽기