동역학 1장 정리

동역학 1장 - Introduction to Dynamics

동역학 1장에서는 일반물리에서 비롯된 동역학의 기본 개념을 다룬다.

고등학교 물리, 학부1학년 일반물리 수준의 기본 개념이라 어렵진 않지만, 면접 특성 상 개념을 중요시하기에 꼼꼼히 다루어야 한다.

1. History and Modern Applications
   • 동역학은 뉴턴으로부터 시작(뉴턴 역학)
   • 뉴턴 동역학은 빛의 속도보다 현저히 느린 물체의 움직임을 대상으로 하며, 빛의 속도 또는 이와 가까운 속도로 움직이는 물체는 상대론적 역학(Relativistic Dynamics)에서 다룸
2. Basic Concepts
   • 공간: 물체(body)가 차지하는 기하학적 영역
   • 시간: 사건의 연속성을 측정하는 절대량
   • 질량: 운동 상태의 변화에 저항하는 양
   • 힘: 물체에 작용하는 vector. 힘은 물질의 운동 상태를 변화시키는 물리량
   • 입자(particle): 차원을 무시할 수 있는 물체
   • 강체(rigid body): 모양의 변화를 무시할 수 있는 물체
3. 뉴턴 법칙
   • 적용 가능 조건: 속도가 광속보다 상당히 작고, 크기가 원자보다 상당히 큰 경우
     1. 제1법칙(관성의 법칙): 정지해 있는 물체(혹은 등속도 운동하는 물체)는 그 물체에 가해지는 합력이 0이면 계속 정지 혹은 계속 등속도 운동하려 한다. 즉, 정지된 물체에 힘이 가해지지 않으면 계속 정지해 있고, 등속도 운동하고 있다면 계속 같은 속도와 방향으로 등속도 운동한다.
     2. 제2법칙: F=ma. 합력이 0이 아니라면 합력은 물체의 운동량의 시간변화율과 같다.
     3. 제3법칙: 모든 작용에는 그 크기가 같고, 방향이 반대인 반작용이 있다.
4. 단위
5. 중력
   1. 뉴턴의 중력 법칙: 두 물체 사이에 작용하는 중력의 크기는 다음과 같다. F=G m1 m2 / r^2 (G: universal constant called the constant of gravitation)
   2. 무게: 지구가 물체를 끌어당기는 중력
6. 차원

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출제 예상 개념

1. 뉴턴 역학의 1~3법칙을 설명하라.