물리학,physics

Sub:
수리물리,mathematical_physics
{
수리물리(학) mathematical physics (KPS)

KUOCW 최준곤 수리물리학1(140304) - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=c7XCV1giA98

}


3. 역학

역학,mechanics : 크게 둘로 정역학과 동역학으로 나눌 수 있음
정역학,statics : 모든 힘의 합이 0인 상태에서 거의 아무 일도 일어나지 않는 경우
동역학,dynamics : 모든 힘이 서로 상쇄되지 않고 남은 힘으로 인해 운동이 일어나는 경우

정역학/동역학 설명: Hewitt

4. 고전역학,classical_mechanics

중력,gravity ? 중력가속도?
중력,gravitation ?
gravitational force = gravity?
만유인력(universal force)

특징:
보존력,conservative_force임.
중력가속도,gravitational_acceleration 9.8m/s2

중력상수,gravitational_constant
기호 G
G = 6.67×10-11 N m2 kg-2

보통 $\vec{F}=m\vec{a}$ 에서
$\vec{a}=\vec{g}=-g\hat{\rm j}$
그에 의한 힘은
$\vec{F_g}=m\vec{g}$

무게,weight w
그리고 체중계, 책상 위, 등등의 경우, 방향만 반대인 수직력/수직항력 normal_force $\vec{F_N}\textrm{ or }\vec{N}$
Up: 힘,force

11. 응집물질물리학 condensed matter physics (abbr. CMP), 고체물리학 solid-state physics

12. 물리에서 비슷한 구조나 반대 성질 등을 갖는 비교 및 대응 관계

12.1. 운동: 직선vs회전

직선운동 회전운동
거리 x, s 각 θ
속도,velocity v 각속도,angular_velocity ω
힘,force F 토크,torque τ

P.S. 관련 페이지가 있음: 직선운동과_회전운동의_비교


12.2. 운동: 원운동vs조화진동

$x(t)=A\cos(\omega t)$
$y(t)=A\sin(\omega t)$

원운동의 반경이 진동의 진폭이 되고,
원운동의 각속도 ω는 단조화진동의 각진동수 ω가 된다.


12.3. 역학 vs 전자기학


역학 전자기학
중력장 g 전기장 E
단위 N/kg 단위 V/m, N/C
인력만 있음 인력과 척력이 있음
물체의 질량 m이 있음 전하 q가 있음
높이 h 거리 d
일정한 중력장(g)에서 떨어지는 물체가 받는 힘: 일정한 전기장(E)에서 전하가 받는 힘:
F=mg F=qE
W=mgh W=qEd

hydraulic analogy
물 파이프 전선
펌프 전원,source
중력퍼텐셜 gh 전기퍼텐셜 V=Ed
질량 m (kg) 전하 q (C)
water flow dm/dt (kg/s) current dq/dt (C/s=A)
중력가속도 g (m/s2=N/kg) electric field intensity E (V/m=N/C)
중력 F=mg (N) 전기력 F=qE (N)

WpEn:Hydraulic_analogy
WpJa:水流モデル

송종현 http://www.kocw.net/home/search/kemView.do?kemId=1076465 교류장과 교류-1 21m
{
용수철 진동 vs LC 진동 (LC회로,LC_circuit)
block-spring system LC oscillator system
$x$ $q$
$k$ $\frac1C$
$v$ $i$
$m$ $L$
$\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}$ $\omega=\frac1{\sqrt{LC}}$

(교류장과 교류-2)
RLC회로,RLC_circuit는 강제진동
}

from 강호제 강의 TOCLEANUP {

전기장 E 전위 V
정의 F/q W/q
점전하 kQ/r2 kQ/r
전기력선 Φ/S, 가우스법칙 등전위면
축전기 V/d E·d

저항 R 전기용량 C
정의 V/I Q/V
만들기 $\rho\frac{l}{S}$ $\epsilon\frac{S}{d}$
V구하기 VR∝R VC∝1/C
에너지 W=VIt W=½QV

}

Kreyszig 10e 2.9 모델링: 전기회로 표 2.2
전기적 양과 기계적 양의 상사성(analogy)
전기시스템 기계시스템
인덕턴스,inductance L 질량,mass m
저항,resistance R 감쇠상수 c ...see 감쇠,damping,attenuation
축전용량의 역수 1/C ...see 전기용량,capacitance 용수철 계수 k
기전력의 도함수 $E_0\omega \cos\omega t$ 구동력 $F_0\cos\omega t$
전류 I(t) 변위 y(t)

12.4. 전기 vs 자기

전기 자기
장,field 전기장,electric_field E 자기장,magnetic_field B
monopole유. 독립된 단극(monopole) 이 존재할 수 없다


12.6. 진동 & 회전 & 교류 ??


단순조화진동 회전운동 교류회로
seealso 단조화운동,simple_harmonic_motion,SHM

12.7. 균질성 and 등방성

균질성: '모든 점은 동일하다'는 성질
등방성: '모든 방향은 동등하다'는 성질

이걸 만족시키는 기하학은 세 종류
  • 유클리드 기하학
  • 쌍곡 기하학
  • 타원 기하학
가 있다. (리만기하학: 쌍곡 기하학을 일반화한 곡면기하학. 일반상대성이론의 무대.)

12.8. 세기 성질 vs 크기 성질

세기 성질 intensive property :
크기/양에 무관
크기 성질 extensive property :
크기/양에 비례

세기 성질 크기 성질
intensive property extensive property
물질의 양과 무관 물질의 양에 비례
보통 소문자(압력 P, 온도 T는 주요 예외) 보통 대문자 (질량 m은 주요 예외)
더하는 것이 무의미 더할 수 있음 (비를 맞추어)
온도T 압력P 밀도ρ 녹는점 끓는점 색,color 농도,concentration 점성/점도viscosity chemical_potential 기전력 몰수n 질량m 부피V 길이 엔탈피H 엔트로피S 에너지E 내부에너지U 깁스에너지G
크기성질에 specitic~(비~)이 붙으면 이거임. q: 몰~(molar~)이 붙어도?? for example....
비열,specific_heat=비열용량 c 열용량,heat_capacity C
비저항,resistivity ρ 저항,resistance R
몰부피 molar volume 부피
몰질량,molar_mass [http]src 질량,mass


성질(property) 대신 변수(variable) 용어를 쓰기도 함.
화학,chemistry에서도 중요





12.9. 상태함수 vs 경로함수

상태함수 state fn 경로/과정에 무관, 계의 상태에만 의존 높이 내부에너지,internal_energy(U) 엔탈피,enthalpy(H) 엔트로피,entropy(S) 자유에너지,free_energy(G)
경로함수 path fn 경로/과정이 중요 거리 일,work(W) 열,heat(Q)

mk pages:
상태함수_vs_경로함수 ?
상태함수,state_function
경로함수,path_function




13. Simulation, Physics Engine,

14. 자료, Resources

물리 책 여러가지, pdf 파일 (EN)
http://www.lightandmatter.com/books.html

고등학교 교과서
http://phys.kongju.ac.kr/abc/

경상대 물리의 이해
http://physica.gsnu.ac.kr/

영문, visual, interactive
http://explorabl.es/physics/

떠먹여주는 물리학(고전역학)
https://wikidocs.net/book/7661
떠먹여주는 물리학(전자기학)
https://wikidocs.net/book/7909