제이의 집

등가속도 운동을 나타내는 그래프는 여러 가지가 있다. 사실 등가속도 운동 그래프뿐만이 아니라 이 세상의 모든 물리적인 움직임은 여러 그래프로 나타낼 수 있다. 이번 글에서는 등가속도 운동을 나타내는 여러 가지 그래프에 대하여 하나하나 알아보자. 가속도 - 시간 그래프(a - t 그래프) ▲위 그래프는 가속도 a가 일정할 경우의 가속도 - 시간 그래프다. 이 때 그래프의 모양은 시간축에 나란한 직선을 띄며 넓이(a x t)는 속도의 변화량(∆v)을 말한다. 속도 - 시간 그래프(v - t 그래프) ▲가속도가 일정할 경우 속도 - 시간 그래프다. 이 경우 그래프는 경사진 직선 모양을 나타내며 기울기는 가속도다. 이때 넓이는 이동거리(변위가) 된다. 변위 - 시간 그래프 ▲가속도가 일정하다면 이 때의 그래프는..

충격력 공식 충격량은 운동량의 변화량으로 구할 수 있다. 그리고 충격이 작용한 시간을 안다면 충격력을 구할 수 있다. 따라서 충격력은 아래와 같은 식으로 나타낼 수 있다.▼ 위 식은 간단하지만 가지고 있는 의미는 대단히 크며, 일상생활에서도 적용이 되는 내용이다. 1. 같은 크기의 힘을 가할 때 작용하는 시간이 길면 운동량의 변화를 크게 받는다. 2. 물체에 같은 운동량의 변화를 줄 때 힘이 작용하는 시간이 짧을수록 힘은 커진다. 충격량 그래프 ▲일반적인 충격량 그래프다. 그래프에서 곡선과 시간축으로 둘러싸인 부분의 넓이는 그 시간 동안에 작용한 충격량의 크기다. 여기서 시간과 힘을 변화시킨 그래프를 그려서 다시 보자. ▲두 넓이는 같으므로 충격량은 같다. 하지만 하나는 시간이 길고 힘이 작은 반면, 다..

빛의 반사의 법칙 빛이 진행하다가 다른 매질의 경계면에서 반사할 때, 2가지 현상이 나타난다. 1. 입사 광선과 반사 광선은 법선의 양쪽에 있고 두 광선은 법선과 동일 평면 내에 있다. 2. 입사각과 반사각의 크기는 같다. 표현하면 ∠i = ∠i' 이다. 이것을 반사의 법칙이라고 한다. 정반사 ▲거울면처럼 매끄러운 곳에 평행한 빛이 입사를 하면 반사되는 빛 또한 평행 광선이 된다. 이것을 정반사라고 부른다. 즉, 정반사는 반사의 법칙에 따라 반사가 되는 것을 말한다. 난반사 ▲사실 우리 일상에서는 정반사는 보기 힘들다. 대부분 물체의 표면은 매끄럽지 않기 때문이다. 이러한 물체 표면에 빛이 입사하면 빛이 닿은 각각의 입사점에서 반사의 법칙에 따라 반사하지만 각각 광선은 서로 다른 방향으로 나아간다. 이렇..

일반적으로 속도 구하는 방법 속도의 정의는 단위 시간당 변위다. 속도에 관하여 좀 더 자세한 정보를 알고 싶다면 아래의 글을 참고하도록 하자. 2019.08.11 - [과학/물리학] - [물리학]속력과 속도 [물리학]속력과 속도 속력과 속도는 물체의 빠르기를 말할 때 쓰이지만 둘은 다른 개념이다. 속력과 속도에 대해 하나하나 알아가 보자. 1.속력 속력이란 단위 시간 동안에 물체가 이동한 거리를 뜻한다. 여기서 거리 houseofj.tistory.com 파장의 속도 구하는 공식 자동차의 속도를 구한다고 해보자. 자동차가 이동한 거리에다가 걸린 시간을 나누면 속도를 구할 수 있다. 마찬가지의 논리도 파동의 속도를 구한다고 해보자. 파동이 이동한 거리에다가 이동하는 데 걸린 시간을 나누면 역시 파동의 속도를..

파동이란? 파동이라는 단어는 물리학을 공부하면 자주 접할 수 있는 단어지만 의외로 많은 사람들에게 익숙한 단어다. 파동이라는 단어를 들으면 누구나 다 떠오르는 이미지가 있을 것이다. 매질 내의 한 점에서 생긴 매질의 운동 상태가 매질을 통하여 규칙적으로 퍼져 나가는 것을 파동이라고 한다. 그리고 매질의 진동이 처음 시작된 곳, 즉 파동이 발생한 곳을 파원이라고 한다. 매질이라는 단어가 반복이 되는데 여기서 매질이란 파동을 전달하는 물질을 말한다. 즉, 용수철에 생기는 파동의 매질은 용수철, 수면파의 매질은 물이 되는 것이다. 중요한 사실이 있는데 파동은 매질의 운동 상태가 퍼져나가는 거지 매질이 직접 이동하는 것이 아니다. 운동 상태, 즉 에너지가 매질의 진동을 통하여 주위로 전파되어 나가는 것이다. ▲..

케플러의 법칙이란? 케플러는 자신의 스승인 브라헤가 평생 동안 행성을 관측해서 얻은 자료를 정리하여 3가지의 법칙으로 정리했다. 케플러가 스승의 노력을 날로 먹었다는 생각도 들 수 있지만, 케플러는 세계사에서 손에 꼽는 과학자 중 한 명이다. 이번 글에서는 케플러가 정리한 3가지의 법칙에 대하여 알아보도록 하자. 1. 제 1법칙 : 타원궤도의 법칙 모든 행성은 태양을 하나의 초점으로 하는 타원 궤도 운동을 한다. 그림으로 표현하면 아래와 같다. 2. 제 2법칙 : 면적 속도 일정의 법칙 태양과 행성을 연결하는 선이 같은 시간에 그리는 면적은 항상 일정하다. 태양과 멀리 떨어진 행성은 느리게 움직이지만 그리는 면적은 움직임에 비해 크고, 태양과 가까운 행성은 빠르게 움직이지만 그리는 면적은 움직임에 비해 ..

종단속도란? 높은 곳에서 물건을 떨어뜨리면 중력에 의하여 점점 낙하 속도가 증가한다. 그리고 속도가 증가한 만큼 더 강한 충격을 가하게 된다. 어느 정도냐면 고층 아파트에서 작은 물풍선을 자동차에 던지면 앞 유리가 박살이 날 정도다. 참고로 경험담은 아니다. 아무튼 그래서 높은 곳에서 물건을 던지는 것은 정말 매우 매우 위험한 행위다. 이론상으로는 힘이 작용하면 가속도 운동을 하기 때문에 끝도 없이 속도가 커져야 하지만 현실에서는 속도가 끝도 없이 커지지 않는다. 중력이라는 힘이 작용하고 있는데 왜???? 물건이 떨어지는데 속도가 끝도 없이 커지지 않는 것은 정말 쉽게 예를 접할 수 있다. 다름 아닌 비다. 하늘에서 떨어지는 비는 만약 속도가 끝도 없이 증가한다면 폭우가 쏟아지는 그날은 육지가 초토화가 ..

자유 낙하 운동이란? 물체가 정지 상태로부터 출발하여 공기의 저항은 받지 않고 중력만을 받아서 낙하하는 운동을 자유 낙하 운동이라고 한다. 다시 한번 말하지만 중력만을 받아서 낙하하는 운동이다. 중 . 력 . 만 . 을 따라서 자유 낙하 운동은 처음 속도가 0, 가속도가 중력가속도인 등가속도 직선 운동이라고 말할 수 있다. 자유 낙하 운동과 관련된 식 다시 한번 강조하지만 자유 낙하 운동은 오직 중력만을 받아서 낙하하는 운동이다. 따라서 오직 중력만이 작용하는 곳에서 그림처럼 물건을 떨어뜨린다면 딱히 특별한 것이 없는 등가속도 직선 운동이다. 따라서 자유 낙하 운동은 등가속도 운동 공식을 그대로 적용시킬 수 있다. 해당 공식이 어떻게 나왔는지 알고 싶다면 아래의 글을 참조하자. 등가속도 운동, 속도, 속..

힘의 평형이란? 물체에 힘이 작용하면 물체의 운동 상태가 변하거나 모양이 변하던가 해야한다. 그런데 물체에 두 개 이상의 힘이 작용하고 있는데도 물체가 정지하고 있거나 운동 상태애 변화가 없는 경우(예를 들면 등속도 운동), 물체에 작용하는 힘들은 평형을 이루고 있다고 하며 물체는 평형 상태에 있다고 한다. 여러 힘이 평형을 이룬다는 것은 힘의 합력이 0, 다시 말해서 알짜힘이 0라는 것이다. 이 상태에서 물체는 정지해있거나 등속도 운동을 하며 식으로 아래와 같이 말할 수 있다. 두 힘의 평형 동일 작용선 상에서 크기가 같고 방향이 반대인 두 힘은 평형을 이룬다. 그림과는 달리 물체의 다른 두 점에서 힘이 작용한다해도 방향이 반대이며 크기가 같다면 두 힘은 평형을 이룬다. 세 힘의 평형과 라미의 정리 세..

빗면 위에 있는 물체에는 여러 가지 힘이 작용한다. 미끄러져 내릴 수도 있고, 멈춰 있을 수도 있다. 어떤 힘들이 어떠한 방향으로 얼마만큼의 크기로 작용하는지 알아보자. 물체의 질량을 m 중력가속도를 g 빗면의 각도를 θ 로 둔다면 물체에 작용하는 중력은 mg 수직항력은 mgcosθ 빗면으로 내려오는 힘은 mgsinθ 로 나타낼 수 있으며 힘이 작용하는 방향은 윗 그림과 같다. 여기서 마찰이 있는 빗면이라고 한다면 빗면으로 내려오는 힘과 반대의 방향으로 마찰력이 작용할 것이므로 물체에 작용하는 알짜 힘은 아래와 같이 나타낼 수 있다. 그리고 빗면에서의 최대 정지 마찰계수는 빗면으로 내려오는 힘 = 마찰력일 때의 계수를 말하니까 아래와 같이 표현할 수 있다. 빗면에서의 물체의 운동에 대해 헷갈려하는 사람들..