'Physics/Concepts'에 해당되는 글 25건

  1. 2008.01.15 물리 개념 정리
  2. 2007.08.11 물리문제풀이의 정석 (2)
  3. 2007.08.05 물리란 무엇일까?
  4. 2006.11.26 물리의 차원
  5. 2006.11.26 물리학 개요
1. 변위(displacement)
위치의 변화량. a change in position

2. 속도(velocity)
시간에 따른 변위의 변화량. a change in displacement via time

3. 가속도(acceleration)
시간에 따른 속도의 변화량. a change in velocity via time

4. 질량(mass)
정지한 물체의 관성을 대표하는 물리량. a physical quantity that represents inertia of a motionless body

5. 운동량(momentum)
운동하는 물체의 운동을 대표하는 물리량. a physical quantity that represents a motion of a body

6. 힘(force)
쉽게 변하지 않는 것(현재 물리의 경우 운동량)을 시간에 따라변화시키는 것. a quantity of changing sth which is not easily modified(in case ofpresent physics momentum)via time

7. 충격량(impact)
운동량의 변화량. a change in momentum

8. 에너지(energy)
쉽게 변하지 않는 것(현재 물리의 경우 운동량)을 변화시킬 수 있는 잠재적인 능력. a physical quantity of potential ablity to change sth which is not easily modified(in case ofpresent physics momentum)

9. 일(work)
에너지의 이동. a transmission of energy

10. 열(heat) - 1st law of thermodynamics
계 내부로 유입되는 모든 에너지의 총합. a sum of energy transmitted into the system

11. 전하(charge)
물체의 전기적인 성질을 대표하는 물리량. a physical quantity that represents electric nature of a body.

12. 각운동량(angular momentum)
물체의 회전을 대표하는 물리량. a physical quantity that represents rotation of a body.

언제까지나 개인적인 정의입니다. 생각나는 물리량들은 더 많은데, 그것을 전부 정의하려면 좀 더 걸릴것 같군요.

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TAG 물리

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물리는 자연에 대한 수학적 모델링이라고 말했던가?

뭐, 일단 그렇다는 가정 하에서 물리 문제를 푸는 데 있어서 가장 중요한 스킬을 하나 올리려고 한다.

다름아닌 기준점잡기.

수학적 모델링에 있어서 가장 중요한 작업은 모든것을 서술할 기준, 즉 기준점을 잡는 것이다.

기준점에는 좌표축의 방향도 포함된다.

또 다른 중요한 작업은 물체의 기준점이다.

어디를 기준으로 물체를 서술하느냐가 문제가 된다.

예를 들어 회전은 물체의 질량중심을 기준으로 한다.

물론, 물체의 병진운동 또한 일반적으로 질량중심을 기준으로 서술한다.

또 다른 중요한 모델링 과정은 방향의 통일이다.

식이 방향이 각기 다르다면 그건 말 그대로 혼돈만 가져올 뿐이다.

본인의 예를 들자면, 본인은 구면에서 구르는 구슬의 마찰력이 작용하는 방향을 반대로 잡은 적이 있다.

마찰력이 일반적으로 작용하는 것으로 알려진 방향과 다르게 나오자 당황했던 기억이 있다.

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TAG KPhO, 물리, 물리올림피아드
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  1. Favicon of http://blog.naver.com/forevers2boa BlogIcon 리리  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    ㅋㅋㅋ 물리학 강의라....ㅋㅋㅋㅋ 귀여운 정욱이ㅋㅋㅋ 딸이나 이기고 와ㅋㅋㅋㅋ

    2007.08.11 15:26
  2. Favicon of http://blog.naver.com/wartron BlogIcon 레키엘  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    오.... 이게 너의 물리정석 프로젝트의 서문인가- _-ㄲㄲ

    2007.08.19 23:08

물리란 무엇일까?

Physics/Concepts 2007.08.05 00:23
물리라는 학문의 목적은 자연을 관찰하고 이 자연을 수학적인 모델로 구축하여 구축된 모델 내에서 경향성을 파학하는 학문이다. 이 경향성이라 함은 과거의 상태에 대한 자료에서 일정한 변환을 통해 미래의 상태를 예견할 수 있음을 말한다. 이러한 점에서 근본적으로 물리는 수학과 관련이 깊다. 또한, 이러한 특성으로 인해 물리는 아무리 아름다운 이론이라도 현실에 부합하지 못하면 버려지는 학문이기도 하다.

내가 물리를 좋아한 이유는 과학을 좋아했고, 외우는 것을 싫어했기 때문이다. 물리는 단순함을 추구한다. 이는 단순한 것이 수학적으로 모델링하게에 간편하기 때문이기도 하다. 또한, 물리는 서로 서로 얽혀있다. 그물의 한쪽만 들어 올려도 모든 그물을 들어 올릴 수 있는 것과 같이, 물리라는 학문은 한 부분은 거의 항상 다른 부분과 이어지게 되어 있다. 이것이 다른 과학 학문과 유별난 점이기도 하다.

물리라는 학문은 이름에서도 알 수 있듯이 물질의 이치를 탐구한다는 학문이다. 다시 한번 강조하지만 이러한 이치는 수학적인 모델링을 통해 분석될 수 있다. 물리라는 학문에서는 개념과 마찬가지로 수학적인 모델링이 가능한가가 중요하다. 예를 들어 물체는 아래로 떨어진다는 것은 누구나 아는 개념이다. 하지만 물리학에서는 이것은 그다지 중요한 명제가 아니다. 물리학에서 중요한 명제는 '물체는 아래로 일정한 가속도를 받으며 떨어진다'이다. 여기서 중요한 단어는 "일정한" 이다. 일정한이라는 단어에서 수학적인 모델링이 이루어졌기 때문이다.

그래서 나는물리를 잘하려면 개념만큼이나 수학적으로 모델링 하는 능력도 중요하다고 생각한다. 물리가 원래 수학적인 모델링 능력이 중요했던 것은 아니다. 아리스토텔레스의 시대까지만 해도 원리가 중요했다. 하지만 현재에는 수학적인 모델링이 매우 중요해지고 있다. 켈빈경의 격언으로 이 포스팅을 끝낸다.

"When you can measure what you are speaking about, and express it in numbers, you know something about it, But when you cannot measure it, when you cannot express it in numbers, your knowledge is of a meager and unsatisfactory kind: it may be the beginning of knowledge, but you have scarcely. . . advanced to the state of science."

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물리의 차원

Physics/Concepts 2006.11.26 02:40

물리의 차원이란 무엇일까?

단순하다. 더 이상 단순한 단위로 표현될 수 없고, 이것들의 조합으로 다른 물리량의 단위를 만들어 낼 수 있는 단위이다.

예를 들어 보자.

속력. 이건 움직인 거리를 시간으로 미분한(또는 나눈) 값이다. 이 점에서 속도(처음과 나중의 위치 차이를 시간으로 미분한(나눈) 값)과 구분된다. 그러면 쉽게 이렇게 쓸 수 있다. L/T

L-길이

T-시간

더 단순하도록 나누어진 이 두 물리량은 더 이상 나누어질 수 없다.

그런 점에서 이 두 물리량은 차원이라고 부른다.

결론적으로 이 세계에는 세가지 차원만 존재한다.(역학의 범위에서만 생각하자)

위의 둘하고 M, 즉 질량이다.

이 세가지 물리량으로 누구나 이 세상에 존재하는 단위를 다 만들어낼 수 있다. 물론 우리가 알지 못하는 이상한 143차원의 세계나 블랙홀 내부의 시간의지평선같은 세계를 제외한다면 말이다.

간단한 예를 들어야 하겠지만 귀찮은 관계로 나머지는 일반물리학을 참고하길 바란다.

그런데 이 차원이라는 것은 어디에 쓰이는 것일까?

기본적으로 차원은 자신이 계산한 수식이 맞는가 확인하는데 쓰인다. 2차원의 평면이 3차원의 정육면체가 될 수 없는 것처럼, 수식을 계산하면 양변의 차원이 항상 동일하다. 좌변이 L/T의 차원이었으면, 우변이M/T의 차원이 될 수 없는 것처럼 말이다.

차원의 또다른 응용은 예상이다.

파동의 전파 속력이 어느정도 될까?일단 파동이 매질의 밀도와 압력에만 의존한다고 하자.

밀도: ML^-3

압력: ML^-1T^-2

속력: LT^-1

밀도^n*압력^m=속력

M^(n+m)L^(-3n-1m)T^(-2m)=LT^-1

n=-1/2 m=1/2

속력∝밀도^-1/2압력^1/2

여기서 v=k√(p/ρ) 라는 식을 예상해 볼 수 있다.

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물리학 개요

Physics/Concepts 2006.11.26 02:32

.. 물리 교수도 아닌 주제에 너무 날뛰는 건가...

그냥 물리가 어렵다는 편견을 깨고 싶어서 준비해 봤다.

물리는 자연을 표현하는 '수단'이다.

단, 자연을 수학적으로 표현하는데 그 목적이 있다.

언제까지나 자연을 표현하는 것이 목적이므로 틀릴 수도 있다.

사과가 사과나무에서 떨어져 하늘로 치솟으면 그것으로 뉴턴역학은 끝이다.

이렇게 예외적인 예들을 통해 과학은 진화해 왔다. 대표적인 예라면 자외선 파국이나 광전효과 정도랄까나?

앞으로도 그런 예외가 등장할 것이고 그것으로 과학은 계속 진화해 갈것이다.

믿거나 말거나...

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