|
고전역학 Classical Mechanics |
||
|
{{{#!wiki style="word-break: keep-all; margin:0 -10px -5px; min-height:2em; word-break:keep-all" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px" |
<colbgcolor=#614A0A><colcolor=#fff> 기본 개념 | 텐서( 스칼라 · 벡터) · 모멘트 · 위치 · 거리( 변위 · 이동거리) · 시간 · 공간 · 질량( 질량중심) · 속력( 속도 · 가속도) · 운동( 운동량) · 힘 · 합력 · 뉴턴의 운동법칙 · 일( 일률) · 에너지( 퍼텐셜 에너지 · 운동 에너지) · 보존력 · 운동량 보존의 법칙 · 에너지 보존 법칙 · 질량 보존 법칙 · 운동 방정식 |
| 동역학 | 비관성 좌표계( 관성력) · 항력( 수직항력 · 마찰력) · 등속직선운동 · 등가속도 운동 · 자유 낙하 · 포물선 운동 · 원운동( 구심력 · 원심력 · 등속 원운동) · 전향력 · 운동학 · 질점의 운동역학 · 입자계의 운동역학 · 운동 방정식 | |
| 정역학 및 강체 역학 | 정적 평형 · 강체 · 응력( /응용) · 충돌 · 충격량 · 각속도( 각가속도) · 각운동량( 각운동량 보존 법칙 · 떨어지는 고양이 문제) · 토크( 비틀림) · 관성 모멘트 · 관성 텐서 · 우력 · 반력 · 탄성력( 후크 법칙 · 탄성의 한계) · 구성방정식 · 장동 · 소성 · 고체역학 | |
| 천체 역학 | 중심력 · 만유인력의 법칙 · 이체 문제( 케플러의 법칙) · 기조력 · 삼체문제( 라그랑주점) · 궤도역학 · 수정 뉴턴 역학 · 비리얼 정리 | |
| 진동 및 파동 | 각진동수 · 진동수 · 주기 · 파장 · 파수 · 스넬의 법칙 · 전반사 · 하위헌스 원리 · 페르마의 원리 · 간섭 · 회절 · 조화 진동자 · 산란 · 진동학 · 파동방정식 · 막의 진동 · 정상파 · 결합된 진동 · 도플러 효과 · 음향학 | |
| 해석 역학 | 일반화 좌표계( 자유도) · 변분법{ 오일러 방정식( 벨트라미 항등식)} · 라그랑주 역학( 해밀턴의 원리 · 라그랑지언 · 액션) · 해밀턴 역학( 해밀토니언 · 푸아송 괄호 · 정준 변환 · 해밀턴-야코비 방정식 · 위상 공간) · 뇌터 정리 · 르장드르 변환 | |
| 응용 및 기타 문서 | 기계공학( 기계공학 둘러보기) · 건축학( 건축공학) · 토목공학 · 치올코프스키 로켓 방정식 · 탄도학( 탄도 계수) · 자이로스코프 · 공명 · 운동 방정식 | }}}}}}}}} |
Motion
1. 개요
물리학에서는 시간에 따라 물질의 위치 벡터가 변하는 것을 운동이라고 정의한다. 질량과 속도의 곱인 운동량이 운동을 대표하는 벡터 값이다.기준계에 대한 물체의 상대적인 위치 변화가 운동이다. 우주에는 절대적인 기준계가 없으므로 운동은 상대적인 개념이다. 그러므로 미립자부터 천체까지 우주의 모든 것은 물체 외부의 기준계를 설정함에 따라 운동하고 있다고 간주할 수도 있다. 외부의 기준 없이는 운동이 존재할 수 없다는 이러한 특성을 마흐의 원리라고 부른다.
다만 엄밀히 말해서 운동의 절대적 기준계를 잡을 수 없다는 것은 우주의 국소적인 특성에 의거한 경험적인 결론일 뿐이다. 우주의 전역적인 기하학적 특성에 따라서는 운동의 절대적 기준계가 존재할 가능성이 있다.[1]
운동을 시간의 함수로 공간상에 나타낸 것을 궤적이라 부른다. 상대성 이론에선 운동의 궤적을 세계선이란 이름으로 부르기도 한다. 일반 상대성 이론에서 운동의 궤적은 측지선 개념을 통해 이해되고 있다. 양자역학에서는 하나의 궤적이 아니라 무수한 궤적을 통해 운동한다고 보며 이를 경로적분을 통해 표현한다.
2. 좌표계에 따른 구분
운동은 일단 일반적으로 초중고교 교육과정에서 다루는 물리학 파트 기준은 전부 2차원, 나아가 3차원 좌표계에서만 다루는데 사실 운동을 정의하려면 단순한 평면, 공간 좌표계에서만 다루는 것이 아닌, 극좌표, 구면좌표 등에서도 다루어야 한다. 일반적인 고전역학 수준에선 공간 좌표까지 거의 대부분을 설명할 수 있으나 전자기장 등과 같은 전자기학, 광학, 양자역학 등에선 극좌표와 구면 좌표계도 알아야 한다. 본 문서는 일반적인 고전역학에서 다루는 운동들을 서술할 것이다.3. 운동의 종류
운동에는 여러가지 종류가 있다. 크기와 방향 뿐만 아니라 회전, 관성, 진동 등을 포함한 운동들로 크게 묶을 수 있는데 자세한 건 다음 문단 참조.3.1. 병진운동
병진운동(Translational movement, 並 進 運 動)은 간단히 정의하면 물체가 상-하-좌-우로 평행하게 운동하는 것을 의미한다. 일단 쉽게 생각하면 다방면의 방향으로 움직이니 병진운동은 벡터값을 갖고 있어 변위만 달라지는 운동을 의미한다. 2차원 좌표계에선 [math(t)]축(시간축/가로축), [math(v)]축(속도축/세로축)의 변위만 달라진 것이다. 수학에선 ‘평행이동’이라고 칭하기도 한다.병진운동의 가장 큰 특징은 회전력이 0, 즉 존재하지 않다는 것이다. 이렇다는 건 곧 회전축이 없다는 것이고 회전축이 없다는 것은 병진운동을 하는 물체는 관성 모멘트의 작용점이 없다는 것이므로 계산하기가 ‘상대적으로’ 단순하다고 볼 수도 있다.
3.2. 회전운동
회전운동은 쉽게 정의하면 말 그대로 물체가 회전축을 중심으로 하는 회전하는 운동을 의미한다.3.3. 진동운동
3.4. 목록
기타 등등