뉴턴의 제2법칙: 힘과 가속도의 이해 및 수송 정리(Transport Theorem)

글 알림 표 대상: 일반, 엔지니어, 개발자 필요 사전 지식: 좌표변환 및 좌표체계, 매트릭스, 벡터, 미분 난이도: 중~중상 포스팅에 앞서, 우리는 왜 뉴턴의 제2법칙(힘과 가속도)에 대하여 알아야 되는지 먼저 짚어보겠습니다. 1차적으로는 운동하는 물체의 위치를 미분하여 속도를 구하고, 속도를 미분하여 가속도를 계산하는데 필요하다고 할 수 있는데요. 좀 더 근본적으로 질문해보면, 이러한 속도와 가속도를 계산하여 어디에 쓰기 위함일까요? 바로, 물체의 운동 방정식을 구해서 그 움직임을 수학적으로 온전하게 파악하기 위함입니다. 이러한 과정을 수학적 모델링의 기본이라고 할 수 있는데요, 수학적으로 온전하게 파악된 물체의 운동 방정식은 아주 강력한 무기가 됩니다. 예를 들어, 이 방정식에 어떠한 조건을 넣으면 수학적으로 그 물체의 움직임이 어떻게 반응하게 되는지를 보여주게 된답니다. 뭔가 대단한 것처럼 보일 수 있지만, 사실은 여러분이 이미 모두 알고 계시는 한 가지 공식에서 출발합니다....

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