일반 물리학 정리

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일반 물리학 정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 고전역학
운동량과 충돌량
위성의 운동과 케플러의 법칙

2. 회전운동
등 각가속도 운동
회전 운동과 병진 운동과의 관계
관성 모멘트

3. 주기운동
용수철의 주기 운동
단진자
물리진자
중력 진자
비틀림 진자
유체진자

4. 유체역학
압력
유체 역학의 다양한 법칙들

본문내용

3 법칙(조화의 법칙)
케플러의 제 2 법칙 : 각 운동량 보존의 법칙
케플러의 제 1 법칙 : 타원 궤도 → 중력이 거리 제곱에 반비례 한다
∴케플러의 제 3 법칙은 제 1 법칙의 결과이다.
위치에너지(중력에 의한 포텐셜 에너지)
→ 제 2 우주속도 : 지구 중력장을 탈출하기 위한 최소 속력
2. 회전 운동
등 각가속도 운동
회전 운동과 병진 운동과의 관계
병진운동
회전운동
위치
각
속도
각속도
가속도
각가속도
힘
회전력
선운동량(입자)
각운동량(입자)
선운동량(계)
각운동량(계)
운동방정식
운동방정식
병진 에너지
회전 에너지
전체 운동 에너지
관성 모멘트
관성모멘트 계산
①불연속매질 :
②연속매질 : → 균일한 연속매질 :
여러 가지 물체의 관성 모멘트
무게 중심이 아닌 축에서의 관성 모멘트
3. 주기 운동
용수철의 주기 운동
힘이 거리에 비례한 운동은 삼각함수 곡선을 그리며 무한히 반복된다.
두 번 미분한 결과 배 되는 함수는 삼각함수 밖에 없다.
물체가 가진 에너지는 일정하다.
수직한 용수철의 경우 중력 가속도가 몇이든 상관없이 그만큼 내려와서 주기운동을 한다. → 용수철 진자를 이용해서 중력 가속도를 구할 수 없다!!
단진자
중력장에서 무게가 없고 늘어나지 않는 길이 L인 줄에 달린 점 질량 m으로 구성된 이상적인 모형
복원력은 → 각이 아니라 가 주기적
물리진자
모든 질량이 한 점에 모여있는 단진자의 이상적 모형에 비해서, 유한한 크기를 가진 물체의 진동을 다루는 실제적인 진자
복원력은
이므로
→ 각 가 주기적
중력 진자
행성의 표면 중력가속도를 주는 경우
행성 내부에서의 중력 가속도는 에 비례하므로
행성의 밀도와 만유인력 상수를 주는 경우
이고
이므로
약 42분 후에 반대쪽으로 나온다.
비틀림 진자
에 비례 : 각에 대한 용수철과 같은 장치
→ 마찬가지로 중력 가속도에 영향을 받지 않는다.
유체진자
유체가 길이 만큼 압축되었을 때 가하는 힘은

4. 유체 역학
비점성, 비압축성 유체에 대해서만 다룬다.
압력
대기압 : 를 이용하여 계산한다.
1atm = 수은의 밀도 13.595 x 103kg/㎡ × 9.8m/s2 × 0.760m = 1013.25 hPa
압력의 다양한 단위(생각해 보면 쉽다.)
SI 단위 Pa=N/m2
Torr = mmHg → 토리챌리가 한 실험을 생각할 것, 그러나 Torr는 수은의 밀도를 사용하지 않고 단순히 1atm을 760등분 한 것이다.
1bar = 105Pa = 1000hPa → bar랑 Pa랑 발음이 비슷한 것을 기억할 것!
1atm = 1013.25hPa
유체 역학의 다양한 법칙들
파스칼의 원리 : 유체가 가지는 압력은 어디서나 같다. = 뉴턴의 제 1 법칙
유체 속에서 물체가 받는 힘 = 부력 =
유체 내에서 자유 낙하하는 물체의 경우
이 물체가 유체와 처음 닫기 시작한 순간부터 바닥에 도달할 때 까지 걸린 시간
연속의 정리 : 위치에 무관하게 단위 부피당 질량이 같아야 한다.
→ 단면적이 넓은 곳에서는 속도가 빠르다.
베르누이 방정식 : 유체에 관한 에너지 보존 법칙의 형태(실제로는 압력 보존)
→ 기존에 가지고 있던 압력과 위에 있는 유체의 높이에 해당하는 압력과 흐르는 유체의 속도에 대한 term의 합이 일정하다.
토리첼리의 정리 : 높이가 h인 dam에서 빠져나오는 물의 속도
위에서 높이 h에 있는 물이 없어지므로 그 에너지가 아래에서 나오는 물의 속도와 같다.
U자 관에서 압력 구하기
유체 역학과 회전에 관한 문제 : 밀도 인 유체 속에서 어떤 물체의 무게 중심 찾기
→ 힘의 평형에서 부력 를 고려해 준다.
→ 회전의 평형에서 무게 중심에 에 해당하는 회전력을 받고 있다고 생각한다.

키워드

고전역학,   회전운동,   주기운동,   유체역학