파동 굴절에 관한 기사
파동의 한 가지 특징 중 하나는 굴절입니다. 굴절은 한 매질을 통해 진행하던 파동이 다른 매질로 들어갈 때 발생합니다. 예를 들어, 음파가 처음에는 공기를 통해 진행하다가 벽에 부딪히면, 어떤 음파는 벽에 반사되고, 어떤 음파는 굴절됩니다. 굴절이란 음파가 벽을 통과하거나 흡수되지만, 진행 방향이 바뀌는 것을 의미합니다. 진행 방향이 바뀌는 이유는 음파가 이전 매질과 다른 매질로 들어갈 때 속도가 변하기 때문입니다.
기초 물리학 강좌
역학적 파동의 정의 공식 및 종류
정의 공식 및 역학적 파동의 종류에 관한 글
기계적 파동의 정의
줄의 한쪽 끝을 잡고 위아래로 진동시키면 줄을 따라 파동이 퍼져 나갑니다. 또는 물에 돌을 던지면 수면에 파동이 생깁니다. 줄과 물은 위아래로만 진동하고 수평으로는 움직이지 않습니다. 줄 위의 파동과 물의 파동은 역학적 파동의 예입니다.
역학적 파동은 매질을 통해 전달되는 파동입니다. 밧줄이나 줄에 실린 파동, 물의 파동, 공기를 매질로 하는 음파, 토양을 매질로 하는 지진파 등이 역학적 파동의 예입니다. 파동은 파동이 진동하는 매질이 평형점 부근에 있을 때 먼 거리를 이동할 수 있습니다.
파동의 반사
성찰의 정의와 일상생활 속 예시
파동의 특징 중 하나는 반사 현상입니다. 바닷물의 파동은 바다에서 전파되다가 바위에 부딪히면 방향이 반전됩니다. 마찬가지로 욕조의 물도 벽에 부딪히면 원래 진행 방향으로 반전됩니다.
음파가 반사되는 예로는 메아리와 잔향이 있습니다. 메아리는 음원이 소리를 내고 있는 동안 소리가 반사될 때 발생합니다. 일반적으로 메아리는 밀폐된 공간에서 발생합니다. 반면 잔향은 음원이 소리를 낸 후에 소리가 반사될 때 발생합니다. 메아리는 보통 실외에서 발생하며 큰 불편을 주지 않지만, 잔향은 종종 불쾌감을 유발합니다. 예를 들어, 밀폐된 공간에서 누군가 말할 때 벽에 반사된 목소리가 흐릿하게 들리는 경우가 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 강당이나 음악 스튜디오와 같은 밀폐된 공간의 벽에는 소리를 전달하여 반사를 방지하는 공기 진동 감쇠 장치를 설치하는 경우가 많습니다.
전류 전하 자기장 자기력
전류, 전하, 자기장, 자기력에 관한 글
1819년, 덴마크의 과학자 한스 크리스티안 외르스테드(1777-1851)는 자기와 전류 또는 움직이는 전하 사이의 관계를 발견했습니다. 그는 나침반 바늘이 전류가 흐르는 전선 근처에 있을 때 바늘이 한쪽으로 치우치고, 전류가 없을 때는 북쪽을 가리킨다는 사실을 알아냈습니다.
나침반 바늘은 자석이므로 자기력에 의해 움직일 수 있습니다. 그렇다면 자기력(F)은 어디에서 오는 것일까요? 나침반 바늘 근처에는 전류가 흐르는 도선이 있으므로 자기력은 전류에 의해 발생합니다.
유전체
유전체는 커패시터의 두 판 또는 도체 사이를 분리하는 절연체입니다. 절연체는 전기를 전도하지 않는 물질로, 플라스틱, 유리, 종이, 나무 등이 있습니다. 유전체의 기능은 커패시터의 정전 용량을 증가시켜 더 많은 전하와 위치 에너지를 저장할 수 있도록 하는 것입니다.
축전기 는 두 도체의 판이 서로 닿지 않아 전하가 한 도체에서 다른 도체로 이동하지 않을 때 작동합니다. 마찬가지로, 전하가 도체에서 공기로 이동하지 않으려면 두 도체 사이의 공간은 진공이어야 합니다. 평행판 축전기에 대한 단원에서는 진공으로 분리된 평행판 축전기의 정전 용량에 대해 논의했습니다. 진공 상태에서의 축전기 정전 용량에는 한계가 있으므로, 정전 용량을 증가시키기 위해서는 두 판 사이에 유전체를 배치해야 합니다.
전기 에너지는 콘덴서에 저장됩니다.
콘덴서에 저장된 전기 에너지에 관한 기사
축전기 는 두 개의 도체 판과 그 사이에 유전체로 구성됩니다. 처음에는 두 도체는 전기적으로 중성입니다. 축전기가 작동하려면 각 도체 판에 전기적으로 대전되어야 하며, 각 도체에 있는 전하량은 같지만 전하의 종류는 달라야 합니다. 한 도체의 전하량이 Q = +10 C , 다른 도체의 전하량이 Q = -10 C라고 가정해 봅시다. 두 도체에 크기는 같지만 전하의 종류가 반대인 동일한 전하가 존재하면 두 도체 판 사이에 전기장이 발생하며, 전기장의 방향은 양전하에서 음전하로 향합니다. 또한 두 도체 사이에는 전위차가 존재하며, 양전하를 띤 도체는 더 높은 전위를, 음전하를 띤 도체는 더 낮은 전위를 갖습니다.
커패시터 회로의 방정식
커패시터 회로 방정식에 관한 기사
콘덴서는 일정한 용량을 가지고 있습니다. 필요한 용량의 콘덴서가 없을 경우, 두 개 이상의 콘덴서를 연결하여 필요한 용량을 얻을 수 있습니다. 콘덴서를 올바르게 연결하려면 콘덴서 회로에 대한 정확한 지식이 필요합니다. 🙂
공부하기 전에 콘덴서 회로를 이해하기 위해서는 먼저 다음 기호들을 알아야 합니다. 커패시터 기호의 두 개의 수직선은 평행판 커패시터의 두 도체를 나타냅니다. 배터리 기호에서 긴 수직선은 높은 전위(+)를, 짧은 수직선은 낮은 전위(-)를 나타냅니다. 커패시터와 배터리 기호 모두의 수평선은 케이블을 나타냅니다.
커패시터의 정전용량
커패시터의 정전 용량 정의
작은 유리잔에는 적은 양의 물을 담을 수 있고, 큰 유리잔에는 더 많은 양의 물을 담을 수 있습니다. 유리잔의 부피가 클수록 더 많은 물을 담을 수 있습니다. 따라서 각 유리잔은 물을 담을 수 있는 용량 또는 크기를 가지고 있습니다. 유리잔처럼 축전기도 전하와 위치 에너지를 저장할 수 있습니다. 축전기 가 전하와 위치 에너지를 저장하는 용량을 정전용량 이라고 합니다.
정전 용량에 영향을 미치는 요인
유리잔이 물을 담을 수 있는 용량은 유리잔의 부피에 의해 결정됩니다. 그렇다면 콘덴서의 경우, 콘덴서가 전기 전하를 저장할 수 있는 용량은 무엇에 의해 결정될까요?
벡터의 추가
벡터의 덧셈에 관한 기사
1. 벡터량과 스칼라량
기본량과 유도량 외에도 물리량은 스칼라량과 벡터량으로 나눌 수 있습니다. 질량, 거리, 시간, 부피와 같은 양은 크기만 있고 방향은 없는 스칼라량입니다. 반면 변위, 속도, 가속도, 힘과 같은 양은 크기와 방향을 모두 가진 벡터량입니다.
a. 스칼라 량과 벡터량 의 차이점
공의 질량이 400그램이라고 말하면, 이 진술만으로 공의 질량을 알 수 있습니다. 공의 질량을 구하는 데 방향은 필요하지 않습니다. 시간, 온도, 부피, 밀도 등도 마찬가지입니다. 크기만으로는 표현할 수 없는 물리량이 많습니다. 아이가 100미터를 이동했다고 말하면, 이 진술만으로는 충분하지 않습니다. 아이가 어디로 이동했는지, 북쪽, 남쪽, 동쪽, 서쪽 중 어디로 이동했는지 알아야 하기 때문입니다. 마찬가지로, 200N의 힘으로 테이블을 밀었다고 말해도, 방향만으로는 정확한 질량을 알 수 없습니다.