차원 분석 – 문제점 및 해결책
1. 차원 분석을 바탕으로, 동일한 차원을 갖는 다음 물리적 차원들을 판별하시오.
B. 권력과 압력
C. 힘과 운동량
D. 일과 열
알려진 바에 따르면:
길이의 치수 = 너비의 치수 = 변위의 치수 = L
시간의 차원 = T
질량의 차원 = M
솔루션 :
면적의 크기 = 길이 x 너비 = [L][L] = [L] ²
속도의 차원 = 변위 의 차원 / 시간의 차원 = [L] / [T] = [L][T] -1
가속도의 차원 = 속도의 차원 / 시간의 차원 = [L][T] ⁻¹ / [T] = [L][T] ⁻¹ [T] ⁻¹ = [L][T] ⁻²
힘의 차원 = 질량의 차원 x 가속도의 차원 = [M][L][T] -2
일의 차원 = 힘의 차원 x 변위의 차원 = [M][L][T] -2 [L] = [M][L] 2 [T] -2
권력의 차원 = 작업의 차원 / 시간의 차원 = [M][L]2[티]-2 / [T] = [M][L]2[티]-2[티]-1 = [M][L]2[티]-3
의 치수 압박 = 힘의 차원 / 면적의 크기 = [M][L][T]-2 / [L]2 = [M][L][T]-2 [엘]-2 = [M] [엘]-1[티]-2
운동량의 차원 = 질량의 차원 x 속도의 차원 = [M][L][T] -1
열의 차원 = 에너지의 차원 = 일의 차원 = [M][L] 2 [T] -2
정답은 D 입니다.
참고 :
열은 온도 차이로 인해 이동하는 에너지입니다.
일이란 물체의 변위를 통해 에너지가 전달되는 과정이다.
그러므로 열의 차원 = 에너지의 차원 = 일의 차원입니다.
2. 양은 같지만 물리적 개념이 다른 두 양…
A. 힘과 운동량
B. 에너지와 힘
C. 위치 에너지와 운동 에너지
D. 에너지와 운동량
솔루션 :
위치 에너지의 단위 = 운동 에너지 의 단위 = 에너지의 단위 = 일의 단위.
단위 는 같지만 , 위치 에너지와 운동 에너지는 서로 다른 종류의 에너지입니다.
정답은 C입니다.
3. 다음은 단위가 같은 양들입니다…
A. 힘과 기전력
B. 속도와 가속도
C. 일과 에너지
D. 일과 권력
솔루션 :
일이란 물체의 변위를 통해 에너지가 전달되는 과정이다.
에너지는 일을 할 수 있는 능력입니다.
일과 에너지는 단위가 같은 두 가지 물리량입니다.
정답은 C입니다.
