시리즈:재물포도 좋아하는 물리

물리가 정말 쉬워서 재물포 그만둡니다.

문서의 내용이 너무 쉬워서 머리속에 쏙쏙 들어온다.

이 문서는 쉽게 알 수 있다 시리즈이며, 집단연구 문서입니다.

이 문서에는 독자적으로 연구한 내용이 들어갑니다. 다른 사람의 의견을 존중하면서 무례하지 않도록 작성해 주시고, 의견 충돌 시 토론 문서에서 토론해 주세요.

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들어가기 전에

물리에 관해서 개념을 쉽게 적어 보는 집단 연구 문서다.

물리(物理)는 만물의 이치에 대해 연구하는 학문이다. 한자 풀이를 해보자면, 물리(物理)는 만물의 이치이고, 물리학(物理學)은 그 만물의 이치를 연구하는 학문으로 풀이할 수 있다.

실생활에서 많은 부분은 물리에서 설명해 주고 있다. 많은 사람들이 물리를 느끼고 있고 알고 있다. 야알못이라도 야구공이 포물선을 그리면서 날아간다는 건 안다. 왜 누워서 침을 뱉으면 안되는지 정도는 누구나 안다. 다만, 그 부분을 조금 멋있게 설명한게 물리다. 물리는 멀리 있지 않다. 바로 옆에 있다. 우리 몸이 어떻게 움직이는 지는 생물에서 설명해 주지만, 움직이고 나서 어떤 일이 일어날지는 물리에서 설명해 준다.

혹시라도 문서명의 재물포가 뭔지 모르신다면... '졔(재) 때문에 물리 포기했어'/'쟤(재) 물리 포기했다데'/'재(제)기랄! 물리 포기!'의 약자다.(...)본인 얘기 하는 거 같으시면 반갑습니다. 노력하겠습니다.

물리와 수학

수학이라니! 내가 제일 싫어하는 수학이라니! 재물포가 높은 확률로 수포자잖아! 난 여기서 빠져나가겠어

고등학교까지의 교육과정에서는 대부분을 공식만 알려주고 왜 그런 공식이 나오는지 알려주지 않고 끝내거나, 물리적 직관으로 이해하라고 한다.직관은 무슨 난 그런거 없다!! 그런데, 깊은 이해를 위해서는 수학이 반드시 필요한다.

물리를 공부하는데 있어 필요한 수학적 대상으로는 다음과 같은 것이 있다.

• 벡터 또는 더 나아가서 텐서
• 미분과 적분

하지만 주의할 점은 적지 않은 이들이 오해하는 것과 같이 물리는 수학과 비슷한 영역이 아니라는 점이다. 애초에 엄밀한 의미에서 수학과 과학에 속하는 물리학의 특성은 다를 수밖에 없고, 도구로서 수학이 매우 중요하지만 물리학 고유의 영역은 수학 그 자체가 아니다. 물리적 직관은 특히 고등학교때까지, 혹은 물리 전공자가 아닌 학부생들의 물리공부에 있어서 가장 중요하다고 해도 과언이 아니다. 그래프가 자주 나오는 것도 괜한 것이 아니다.

목차

• 물리의 단위 체계
• 고전역학
• 특수 상대성 이론
• 전자기학
• 열역학
• 파동
• 기하광학
• 기초 양자역학

열역학

여기부터 헬게이트 오픈

이상 기체 상태 방정식

상부상조 하는거 아니겠습니까 한문장으로 설명하기 힘들지만 화학은 분자 단위의 물질이 결합하고 구조를 이루는 등 어떻게 행동하는지에 관한 학문이라면, 물리는 물질이 시간과 공간에 따라 어떻게 움직이느냐에 관한 학문이다. 이 두 학문의 교차점이 이부분이라고 볼 수 있으므로, 이부분은 쉬운 화학 항목을 참고하는 것이 좋겠다.

열역학 법칙

열역학 법칙은 제 0법칙까지 포함해서 총 4개가 있다.

• 제 0법칙 : 열역학적 평형, 물체 1과 2가 열평형 상태고, 2와 3이 열평형 상태면 1과 3또한 열평형 상태라는 것이다.
• 제 1법칙 : 에너지 보존 법칙, 한 고립계(우리 우주)에서의 에너지의 총량은 변하지 않는다는 것이다.
• 제 2법칙 : 방향 법칙, 한 고립계에서의 엔트로피는 꾸준히 증가하며 줄어들지 않는다는 것이다.
• 제 3법칙 : 절대영도 불가능의 법칙

전자기학

헬게이트 시즌2

평행판 축전기

축전기(Capacitor)은 회로의 전하를 축전시킬수 있는 장치로서 평행판, 원통형, 구형 등이 있지만 여기선 평행판 축전기만 다룬다.

일단 축전기에 어느정도의 전하가 축전되었다고 하자. 이때 면적이 A인 축전기의 한쪽 판에 저장된 전하량q는 가우스 법칙에 의해 [math]\displaystyle{ \varepsilon_{0}\oint \overrightarrow {E}\cdot d\overrightarrow {A}=q }[/math]

이때 축전기가 충분히 얇다고 생각해 가장자리에서 나오는 굽은 전기장이 없다는 가정하에 전기장은 균일하므로 [math]\displaystyle{ q=\varepsilon_{0}EA }[/math] 여기서 축전기에 전하가 모여 전위차도 생기므로 전위E=V/d에서 (d는 축전기 평행판 사이 거리)

[math]\displaystyle{ q=\varepsilon_{0}{V\over d}A=\varepsilon_{0}{A\over d}V }[/math]

여기서 V 앞에 곱해진 것은 전기용량(Capacitance)이라 부른다. 전기용량은 축전기의 전하 저장 능력을 말하는 것이며 단위는 패럿(F)이다. 이 전기용량의 식으로부터 평행판 축전기는 극판의 면적이 넓을수록, 간격이 좁을수록 많은 양의 전하를 저장할 수 있다는 것을 알 수 있다.

파동

본격 양자역학 튜토리얼

양자 물리

양자역학 참고 상대성이론이 보스인지, 이쪽이 보스인지 모르겠다. 그리고 현대에는 이 둘을 합치려고 노력중이다.