부력: 아르키메데스의 원리 1
부력을 이해하는데 있어서 잠긴 부피가 왜 중요할까요? 서기 3세기 그리스의 철학자 아르키메데스가 ‘유레카!’라고 외치며 목욕탕을 알몸으로 뛰쳐나간 이야기는 너무나 유명하여 잘 알려져 있습니다. (아르키메데스가 알아낸 것은 무엇일까? – 중학교 과학교과서에서 인용) 하지만, 아르키메데스가 발견한 것이 과연 무엇이었는지 깊이 생각하지 못한 … more
질량
삼체 문제(三體問題)
x y Vx Vy * 물체의 질량과 중력 상수(gravitational constant)는 각각 ‘1’로 가정했습니다. * 정지 상태에서 각 천체의 위치와 속도를 편집할 수 있습니다. * 소수점 연산의 한계로 인해 시간이 지날수록 오차가 확장될 수 있습니다. * 컴퓨터가 다룰 수 있는 수의 … more
도르래에 매달린 물체의 운동
도르래에 매달린 물체의 운동 마찰이 없는 고정 도르래에 두 물체가 줄로 연결되어 함께 운동하고 있습니다. 이때 줄과 도르래의 질량은 무시합니다. 질량이 각각 \(m\), \(M\)인 물체에 장력 \(T\)와 중력 \(g\)가 반대 방향으로 작용하므로, 다음과 같은 운동 방정식을 세울 수 있습니다. \[T … more
자유 낙하 운동 분석
왜 가벼운 물체와 무거운 물체는 동시에 떨어질까? 중력에 의한 속력 변화가 모든 물체에 동일한 이유는 물체에 작용하는 힘과 관성이 모두 물체의 질량에 비례하기 때문입니다. 물체를 가속시키려는 힘은 중력입니다. 이 힘은 질량에 비례합니다. (물체가 무거울수록 지구에 강한 힘으로 잡아 당겨집니다.) 물체의 … more
중력의 범위와 세기
중력은 질량이 있는 모든 물체 사이에 끌어당기는 힘을 말합니다. 뉴턴(Newton)에 의하면, 질량을 가진 물체는 다른 물체를 두 물체의 질량에 비례하고, 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 서로를 끌어당깁니다. \[F=G\frac { { m }_{ 1 }{ m }_{ 2 } … more
F = ma (뉴턴의 운동 법칙)
힘에 의한 운동의 변화 수레에 힘을 가하여 운동시키는 과정을 생각해 봅니다. 수레에 작용하는 힘의 크기를 2배, 3배로 증가시키면 속력 변화는 2배, 3배가 됩니다. 힘의 크기는 일정하게 하고, 수레의 질량을 2배, 3배로 증가시키면 속력 변화는 \( \frac{1}{2} \)배, \( \frac{1}{3} \)배가 … more
