보존력 (Conservative force)
5 (2)

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
5 (1)

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

시정수 (time constant)
4.1 (7)

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

축전기의 방전 특성 : RC 회로
5 (5)

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

축전기의 충전 특성 : RC 회로
4.5 (8)

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

키르히호프 법칙
4.9 (10)

키르히호프 법칙을 구성하는 분기점의 법칙과 고리 법칙을 알아보겠습니다. 키르히호프 법칙(Kirchhoff’s Rules)이란 회로의 임의 지점을 통과하는 전류의 크기를 구하기 위해 사용되는 법칙입니다. 이 법칙을 사용하면 직렬과 병렬연결로 단순화하기 어려운 복잡한 회로에서도 전류의 크기를 쉽게 구할 수 있습니다. 물론 이 법칙은 키르히로프(1824~1887)에 의해 제안되었습니다. 이제 시작해 보겠습니다. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 기전력, 전류, 저항, 전압강하1-1. 기전력1-2. … Read more

시간 지연 : 특수상대성 이론
5 (3)

등속운동하는 관성기준계 내부에서 측정한 시간보다 외부에서 측정한 시간이 더 천천히 흘러가요. 시간 지연(time dilation)이란 등속으로 움직이는 어느 관성기준계 내부의 고유시간보다, 밖에서 관찰한 그 관성기준계의 시간이 더 느리다는 개념입니다. 비유해서 말씀드리면 등속으로 이동하는 우주선 안에서 우주인이 1.0초에 1번씩 고유시간을 정해 북을 친다고 했을때, 이 모습을 정지한 지구에서 그 우주인을 관찰하면 1.0초에 1번이 아닌 1.1초에 1번씩 북을 … Read more

동시성의 상대성 : 특수 상대성 이론
3 (2)

특수 상대성 이론에서 나오는 동시성의 상대성 개념을 알아보겠습니다. 동시성의 상대성(Relativity of simultaniety)이란 어느 한 관성기준계에서 동시에 일어난 사건이 다른 관성기준계에서 그 사건을 관찰할 때 동시에 일어나지 않은 것으로 관찰되는 것을 말합니다. 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 만들며 제안했던 상대성 원리와 광속 불변의 법칙인 아인슈타인 가정으로 설명되는 현상인데요. 아주 재미있는 개념이 되겠습니다. 함께 알아봐요. 흥미롭고 재미있어요. 아래는 … Read more

아인슈타인 가정 : 특수 상대성 이론
5 (3)

특수 상대성 이론의 출발점인 아인슈타인 가정을 알아보겠습니다. 아인슈타인 가정(Einstein’s postulates)은 상대성 원리와 광속 불변의 법칙을 말하며 특수 상대성 이론의 출발이 되는 중요한 가정들입니다. 간혹 ‘아인슈타인 가정’을 ‘아인슈타인 가설’로 부르기도 해요. 물론 아인슈타인 가정은 그 유명한 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)에 의해 제안되었는데요. 우리가 보통 살아가는 세상에서 상식적으로 이해하기 어려운 가정들이지만 상당히 흥미롭고 재밌어요. 또한 이 글을 통해 … Read more

갈릴레이 변환 (Galilean transformation)
5 (7)

갈릴레이 변환의 개념과 속도 덧셈 법칙을 알아보겠습니다. 갈릴레이 변환(Galilean transformation)이란 정지한 관성기준계(inertial reference frame)와 이에 대해 등속으로 움직이는 또 다른 관성기준계 사이에서 성립하는 공간과 시간의 변환 관계를 말합니다. 우리가 직관적으로 쉽게 이해할 수 있는 개념이에요. 또한 물리적으로도 중요한 의미를 갖는 변환이랍니다. 함께 알아보겠습니다. 아래는 이번 글의 목차입니다. Contents1. 갈릴레이 변환1-1. 관성기준계[정지한 버스][등속으로 움직이는 버스][가속하며 움직이는 … Read more