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[하이탑 물리학 2] 힘의 합성과 분해 > 스칼라와 벡터량 [내부링크]

이 글은 책 <하이탑 고등 물리2 세트(2020) 2015 개정 교육과정> 의 내용을 바탕으로 써진 글 입니다.스칼라와 벡터량물리학에서 어떠한 현상을 나타내는 물리량은 크기만 가지는 스칼라량과 크기와 방향을 가지고 있는 벡터량이 있습니다. scalar는 '계단'을 의미하는 라틴어 scalae에서 파생된 scalaris에서 유래하였습니다.vector는 '나르다'를 의미하는 라틴어 vohere에서 파생된 vector(운반자)에서 유래하였습니다.방향이 필요 없는 온도, 시간, 길이, 부피, 속력, 질량, 일, 에너지... 등이 스칼라량 입니다.스칼라는 사칙 연산(+,-,x,%)으로 계산할 수 있습니다.벡터량은 크기만으론 정보가 부족한, 예를 들.......

HIGHTOP 하이탑 물리 2 > 돌림힘, 일의 원리 [내부링크]

이 글은 <HIGHTOP 하이탑 고등 물리학 2>를 바탕으로 제작되었습니다.돌림힘 문의 손잡이는 왜 경첩에서 멀리 떨어져 있을까요? 무거운 문을 회전 시키려면 문에 작용하는 힘뿐만 아니라 힘을 작용하는 위치도 중요합니다. 이처럼 회전운동을 나타내기 위해선 힘과 거리를 포함하는 새로운 운동량, 돌림힘이 필요합니다. 문같이 물체의 회전축에서 떨어진 지점에 힘을 가하면 물체가 회전축을 중심으로 회전합니다. 이처럼 물체의 회전 운동을 변화시키는 물리량을 돌림힘 또는 토크라고 합니다. 토크는 크기와 방향을 가지는 벡터입니다. 벡터가 뭔지 모르시는 분들은https://blog.naver.com/yedarm0904/221753434843이곳을 참고해 보.......

[2015개정교육과정] 물리 1 역학적 에너지 킬러 문제, 너무 어려워서 출제에서 빠진 문제가 있다?!?! [내부링크]

인터넷을 서핑하다가엄청난 난이도를 자랑하는 물리 1 역학 문제가 있어 가져와 봤습니다.원래 모의고사에 들어갔다가 너무 어려워서 뺐다는데요..그래도 그림은 막 무시무시해 보이지 않습니다. 사전 지식우선 알짜 힘이 한 일=운동에너지의 변화량이라는 걸 알아두셔야 합니다.왜 그러는지 간단한 예를 들어본다면N이 mg보다 더 커 h 만큼 물체를 끌어올렸다 해봅시다.N이 한일은 힘*거리, 즉 N*h가 됩니다.한일=에너지 변화량(운동에너지, 위치에너지)이런 식으로 되겠죠.알짜힘(힘의 합력)은 N-mg입니다.위 식을 이항하면알짜힘이 한일=(N-mg) h운동에너지 변화량= 우변(1/2mv^2)이 개념을 가지고 있으면 문제를 쉽게.......

[HIGHTOP 하이탑 물리 2] 등속 원운동 [내부링크]

이 글은 <HIGHTOP 하이탑 고등 물리학 2>를 바탕으로 제작되었습니다.등속 원운동등속 원운동은 뭐 말 그대로 등속(같은 속력으로) 원 운동을 한다는 것 입니다.여기서 주의할 것은 <같은 속"도">가 아닌 <같은 속"력">이라는 것 입니다.https://blog.naver.com/yedarm0904/221719333642속도와 속력에 대해 더 알고 싶으시다면 학생의 블로그의 다른 여러 글 들을 참고해보시길 바랍니다.등속 원운동에서 속력은 일정하지만 방향이 계속 변하기 때문에 속도도 계속 변합니다.등숙 원운동을 분석할때는 크게 5가지 키워드를 가지고 분석을 합니다. 하나씩 알아 보도록 합시다.주기물체가 원둘레를 한 바.......

[HIGHTOP 하이탑 물리 2] 단진동(1) + 문제 풀이 [내부링크]

오늘 알아볼건 단진동 입니다. 단진동, 조화진동자에는 여러 종류가 있는데 오늘 알아볼건 고전역학의 용수철 진동자, 단순 조화 운동(simple harmonic motion)입니다.단진동은 한때 학생들을 아주 많이 괴롭힌 물리2의 킬러 파트였는데요. 지금은 단진자만 남고 교육과정에서(2015개정 교육과정) 제외되었습니다.하.지.만 갓이탑 아니 하이탑 물리2에는 아직 떳떳히 남아 우리들을 기쁘게 해주고 있죠. 하이탑에는 교육과정이 아닌 단진동은 엄청 많이 나오고 교육과정인 단진자는 엄청 안나옵니다..단진동단진동는 간단히 이런식의 운동 입니다. 맨 위에 화살표는 위치 벡터 중간의 화살표는 속도 벡터, 가장 아래 화살표는 가속도 벡터 입니.......

지구 탈출 속도, 우주 속도 [내부링크]

우주 속도에는 3가지 종류가 있습니다.궤도를 도는 최저 속도는 제1 우주 속도지구를 벗어나는데 필요한 제2 우주 속도태양계를 벗어나는데 필요한 제3 우주 속도가 이것입니다.지구를 중심으로, 지구의 제1 우주속도는 약 7.905km/s.화성의 제1 우주속도는 약 3.55km/s.목성의 제1 우주속도는 약 42.12km/s.입니다.어떻게 구할까요?우선 지구 원궤도를 돌때 지구가 물체를 끌아 당기는 힘(만유인력),물체가 돌면서 지구를 벗어나려는 힘(원심력)이 크기가 같아져 평형을 이루면 원궤도를 돕니다.원심력의 식은만유인력의 식은m=물체의 무게M=지구의 무게r=지구 반지름+궤도 높이풀면여기서 나중을 위해 알아놓으.......

검은 구멍 블랙홀 [내부링크]

이번 글은 개발자의 블로그 님의 후원을 받지 않고 제작되었습니다.좋아요, 싫어요.검은 구멍(블랙홀)은, 아마 우주에 존재하는 가장 이상한 것 일 겁니다.놀랍게도(?), 블랙홀은 생각보다 옛날인 뉴턴시대에부터 예견되었습니다.빛의 입자설이 유행했던 그 새대에선 천체의 중력이 압도적으로 크면 빛도 빠져나갈 수 없을거란 상상을 했죠.하지만 19세기, 멕스웰에 의해 빛의 파동성이 제기되자, 블랙홀의 존재는 사라져 같습니다.하지만 아인슈타인의 광양자설에 의해 블랙홀의 존재가 다시 예견되었습니다.블랙홀은 어떻게 만들어 질까요?한 항성이 있습니다.이 항성은 질량이 커 압축되고 수축됩니다. 하지만 핵융합을 하며 그 힘을.......

종단속도(terminal velocity), 마찰(horse car) [내부링크]

오늘 알아볼 건보통 속도가 아닌속도를 알아볼 겁니다.(종단속도를 영어로 terminal velocity)종단속도란 한 물체가 마찰을 받는 유체에서 낙하할 경우 다다를 수 있는 최고 속도입니다.웹서핑을 하다 이런 글을 발견했는데, 아래 댓글엔 비는 낙하할 때 중력의 영향을 받으니 등 가곡 운동 아닌가요?!?!물 알 모... ㅅ실제로 비는 등속운동을 합니다.(처음 빼고)왜 그럴까요? 비밀은 종단속도 안에 숨어있습니다.우선 마찰을 알아봅시다. 마찰마찰, 혹은 마찰력은 흔히 아는 그 마찰이 맞습니다. 보통 어떤 물체를 운동시키면 마찰 때문에 그 물체는 점점 느려지다가 정지하게 됩니다.고대 아리스토텔레스는 이걸 마찰이라는 생각을 하지.......

HIGH TOP 하이탑 고등학교 물리학 2 [내부링크]

이 글은 동아출판 하이탑에서 지원을 받아쓰고 싶었습니다.(제 이메일은 [email protected]입니다, ebs도 기다립니다)기다리고 기다리던 하이탑 물리학 2가 왔습니다.수학에 수학의 정석이 있다면, 과학엔 하이탑이 있습니다.단지 수학의 정석이 수능보다 약간 더 어렵다면, 하이탑은 수능과는 비교가 안될 수준이라고 합니다.특히 그중 가장 난이도가 흉악하기로 한 물리학 2를 가져와 봤습니다.특히 물리학 교제는 비싼 라면 받침, 불쏘시개, 베개로 유명하답니다.하이톱 시리즈의 장점으로는 (물리학 교제는 해당이 안 될 수도 있습니다)· 풍부하고 자세히 개념 설명을 해준다는 것.· 범위가 넓다는 것· 엄청난 문제 난이도가 있습니다.......

[개발자의블로그X학생의블로그X장화신은우리들] EP.1 치올콥스키 로켓방정식 [내부링크]

넘어지지 않고 우주로 나아가게 해주기 위해 로켓방정식을 알아보겠습니다.치올콥스키와 로켓에 대한 이야기는 유튜버 "장화신은 우리들"을 참고해주시길 바랍니다.https://youtu.be/YfOGHrOccsg아주 재밌고 흥미로웠습니다운동량 보존의 법칙은 흔히속도만 변한다고 가정하고 하는데, 이번 경우는 다릅니다.로켓은 연료 분사로 인해 질량이 감소해 특별한 식을 만들어 다뤄야 합니다.오늘은 그 식을 도출하고 정리해 보겠습니다.우선 처음에 질량이 M인 우주선이 v0으로 가고 있다고 가정해 봅시다.이때 운동량은이렇게 됩니다.분출한 후 운동량을 구해보면(dm=연료 질량, dv=속도 변화량, vex=3인칭 정지.......

[물리1 고전역학 심화 기출문제 풀어보기]2014 05, 2014 06, 2014 09 [내부링크]

오늘은 물리1 시험에 나왔던 고전역학 심화 기출문제를 풀어볼 겁니다. 사실 포스팅 할게 없어서중간 중간 나오는 개념은 설명하겠지만 기초적인 속도 개념은 https://blog.naver.com/yedarm0904/221718388055이런 글을 한번 보고 오시는것도 추천드립니다. 아주 유익하더군요...첫번째 문제 입니다.도르레 군요a가 있는 내림막각도가 b의 내림막 각도보다 낮음에 비해 a쪽으로 떨어진걸 보면a질량>b질량인걸 알 수 있습니다.ㄱ을 봐보죠A의 운동량의 크기는 B의 운동량의 크기보다 크다.운동량은 질량x속도, mv입니다.도르레에 묶여 함께 움직이니 두 물체의 속도는 같습니다.따라 질량이 큰 A가 운동량의 크기가 높다는걸 알 수 있습니.......

2019 1차 중졸 검정고시 과학 5번 [내부링크]

연속으로 문제 풀이 2번친분이 있는 유튜버께서 하도 질문을 하시길래 이 문제를 한번 가져왔습니다.초등학생도 쉽게 풀 수 있는 문제지만 좀 더 이론적으로 다가가 보기로 하겠습니다.이 문제 입니다.뭐 당연히 1번이죠. 풀이과정을 굳이 멋있게 풀어보면1~4번 모두 처음 바닥에 있고 일정한 빠르기로 경사면을 올라가 높이 h에 도달합니다.같은 물체니 질량도 같고요.처음 에너지를 0이라 한다면, 경사 꼭대기에 올라가선 에너지가운동에너지 +위치에너지 일겁니다.높이가 똑같고 속도도 같으니 1~4번 모두 나중 에너지 는 같습니다.그럼 에너지가 어디서 나왔을까요?당기면서 '일'을 한것이 에너지가 된겁니다.일과 에너.......

[천체물리학] 허블-르메트르 법칙, 중력 렌즈 효과 [내부링크]

오늘은 통합과학의 꽃이라고 할 수 있는 허블-르메르트 법칙, 세페이드 변광성, 그리고 적색 편이에 대해서 알아볼 겁니다.허블-르메르트 법칙주로 허블 법칙이라 알려진 이 법칙은 간단하지만 아름다운, 틀렸지만 완전히 틀리진 않은 재밌는 법칙입니다.말로 표현하면, 은하까지의 거리(r)이 클수록 은하들 끼리 멀어지는 속도인 후퇴속도(v) 커진다는 겁니다.간단히 은하는 서로 멀어지는데 먼 은하면 멀수록 더욱 빨리 멀어진다는 겁니다.H는 허블 상수 입니다.처음엔 허블 법칙이었지만 2018년 10월 26일 르메르트가 허블과 같은 시기 혹은 먼저 우주 팽창에 대한 주장을 했다는 게 받아들여져 허블-르메르트 법칙으로 바뀌게 되었습니다.......

[물리학] 하이탑, 물리학에서 자주 쓰이는 여러 물리상수 [내부링크]

기본 물리량상수는 변하지 않고 일정한 값을 가지는 수를 뜻 합니다.그중 물리상수는 물리학에서 어떠한 방정식이나 단위를 계산하거나 이용할때 사용되는 상수를 뜻합니다.기본 전하량 e전자와 양성자의 전하량 입니다.(둘의 부호는 반대 입니다.)더 작은 쿼크나 랩톤을 재외하면 전하의 최소 단위 입니다.플랑크 상수 h너무나도 유명한 플랑크 상수 입니다.양자역학에서 많이 쓰이는 전자볼트 단위로는입니다.이 상수는 단위 진동수당 에너지를 의미 합니다.이런 식 뿐만 아니라 모든 양자역학 식에 등장하는 유명인사(?) 입니다.질량도 플랑크 상수로 정의됩니다.양자역학에는 플랑크 상수의 변환 상태인도 많이 쓰입니다.(ℏ는 추.......

여러가지 속도 방정식 [내부링크]

중학교쯤 올라가기 시작하면 여러가지 속도 방정식이 나옵니다.(이건 뭐 너무 유명하죠)이런것도 있고이건 좀 생소할 겁니다.이런게 대체 어디서 나온건지 알아봅시다.우선 가속도의 정의는입니다.여기서 델타 v(델타= 세모같은 문양)은 속도의 변화량을 의미합니다.즉 나중속도 v-처음속도v0을 하면 얻을수 있죠이것을 식으로 나타내면이런식이 될겁니다.양쪽을 시간으로 나누면t를 양쪽에 곱하면우리가 잘 아는 식이 나옵니다.다음은 아마 문제 풀이에서 가장 많이 쓰이는 식인입니다.이건 2가지로 구해볼 수 있습니다.첫번째는 평균속도를 이용한 풀이 입니다.등가속운동에서 평균속도x시간을 하면 이동거리가 나옵니다.(s.......

좌표평면(2차원)에서의 속도 계산(문제&해설 포함) [내부링크]

간단한 문제로 시작해보겠습니다. 속도와 속력의 차이점은?이것도 모르는 사람이 있다?!이런 유명한 짤이 있죠속도는 벡터입니다.벡터는 방향과 크기의 의미를 모두 포함하는 표현 도구로서 주로 힘이나 자기장, 전기장, 변위 등의 물리적 개념을 설명할 때 이용된다.[위키백과] 귀찮은거 아닙니다.속도는 벡터고 속력은 스칼라죠.거두절미하고 그려보죠.[사진 출저:https://butterguy.tistory.com/entry/속도벡터]대각선이 원래 평면상의 속도 백터 입니다.좌표로 표현을 하려면 x,y좌표를 알아야 하기 때문에 벡터를 삼각함수를 이용해 분해합니다.이걸 어떻게 쓰냐... 물리학2 문제를 한번 풀어보도록 합시다.필자는 물리2문제를 본.......

그(him=힘), 에너지, 일 [내부링크]

전 돈 많이 못 벌겠네요... 부자 되세요.위엔 힘(him=그), 일, 일률이라는 개념이 나옵니다. 힘아주 유명한 식이죠. 아마 물리를 싫어하는 사람이나 모르는 사람도 이 식은 알 겁니다.사실로 알려져 있지만...p=mv로 운동량을 뜻합니다.보통(나중에 로켓 역학 정도 가면 달라지지만) 질량은 변하지 않기 때문에 아인슈타인:E=mc^2m을 떼어내면이 되고 속도 변화 나누기 시간 변화=가속도니 우리가 잘 알고 있는F=ma가 됩니다.여기서 F는 힘의 합력이 됩니다.뉴턴이 정리한 힘에는 여러 가지 식이 있습니다.이런 식들이 있는데, 이런 식들은 거의 모두 미분방정식입니다.한 번씩 이런 것들만 가지곤.......