물리/데이터 척척석사

뉴턴의 힘방정식으로는 복잡한 힘이 주어지는 이중진자를 풀 수 없다. 진자 하나밖에 없더라도 줄이 스프링인 경우, 뉴턴방정식으로 힘의 방정식을 쓰기가 어려워진다. 여러 방향으로 작용하는 복잡한 운동의 경우, 라그랑주역학을 이용할 수 있다. 수학과가 아니기에... 간단한 원리와 계산방법만을 보여줄 것이다. (사실 나도 잘 모른다. 계산방법과 어디에 쓰는 것 정도만 알기에... 최소작용의 법칙과 관련된 것들을 보려면 Marion의 일반역학책을 참고하면 된다) 단진자운동과 진동수 단진자운동은 워낙에 유명하기도 하고, 중력과 장력만이 작용하는 간단한 계이기 때문에, 뉴턴의 힘의 방정식으로 풀어도 충분하다. 예전에 포스팅했던 글도 힘의 방정식으로 유도했었다. 2020/09/14 - [기초 물리학] - 진동자에 주기..

내 전공은 물리 2020. 10. 27. 15:59

측정이 뭐길래..? 우리는 디지털 시대에 살고 있다. 그렇다고 디지몬 세계는 아니고... 측정이라는게 전부 전기신호를 이용해 디지털화 되기 때문이다. 측정은 우리가 세상에서 알고자 하는 속성이 얼마나 존재하고 어떻게 변화하는지를 알아보는 행위이다. 온 우주는 원자로 이루어져있고 원자는 전자와 양성자로 이루어져있다. 전자와 양성자는 모두 전하를 가지고 있으며 이 들의 변화는 전류와 전압의 변화를 발생시킨다. 그 말은 즉! 세상에서 일어나는 모든 변화는 전류나 전압의 변화를 통해 알 수 있다는 게 된다! 약간 비약이 심했지만 실제로 거의 대부분의 측정소자는 전기소자이다. 빛을 측정하는 광센서, 온도를 측정하는 온도센서, 압력을 측정하는 게이지, 심지어 미세먼지를 측정하는 센서도 (보통 광센서를 응용한다) 자..

내 전공은 물리 2020. 10. 18. 20:09

전자기학 시험문제로 BNC 케이블의 커패시턴스와 인덕턴스를 계산하라는 과제를 받았다. 커패시턴스는 쉽게 구했는데 인덕턴스를 계산하는게 꽤나 까다로웠다. 그 문제를 풀기위해 고민해보다가 커패시턴스와 인덕턴스에 대해서 알게된게 조금 있어서 포스팅하기로 했다. BNC 케이블 : Bayonet Neill-Concelman , Coaxial cable BNC 케이블(Bayonet Neill-Concelman)은 동축케이블(Coaxial cable) 이라고도 불리는 전기신호를 전달하는데 대중적으로 쓰이는 케이블이다. 복잡한 이름에서 보이듯이 Neill과 Concelman 이라는 사람들에 의해 발명되었다. 그럼 Bayonet 은 누구냐? 그건 채결방식에서 따왔다. 내부에 스프링이 있어서 따로 나사나 조임쇠 없이 단단..

내 전공은 물리 2020. 10. 3. 19:32

교재 : Vibrations and Waves (George C. King) 양자역학이 생기기전에도 물질의 온도를 계속해서 올리면 빛을 낸다는 것을 알고 있었다. 청동기 시대부터 알고 있었을지도 모른다. 칼을 만드는 대장장이도 철을 계속해서 가열하면 색이 바뀐다는 것을 알았을 것이다.그런데 물질이라는 것은 무엇으로 이루어져있길래 빛을 낼 수 있는 것일까?과학이 발전하면서 인류는 물질이라는 것이 전자와 원자핵이라는 것으로 구성되어 있다는 것을 알게 되었다.그럼 이런 추론이 가능할 것이다.물질을 이루고 있는 이 전자와 원자핵의 어떤 구조가 빛을 방출할 수도 있고 빛을 받아들일 수도 있겠구나!그럼 외부에서 에너지를 받고 다시 그 에너지를 외부에 줄 수 있는 물리적인 모델이 무엇이 있을까?스프링을 생각해보자. ..

내 전공은 물리 2020. 9. 17. 15:38

교재 : Vibrations and Waves (George C. King 지음) 물리학을 배우다보면, Quality factor, Q factor, Q 인자 등 여러 분야에서 다른 이름으로 불리는 친구다. 쉽게 예를 들면 Q factor가 크면 손실이 적고, Q factor가 작으면 손실이 크다. 독일제 베어링과 중국제 베어링을 비교한 유튜브 영상을 봤는데 딱 느낌이 왔다. 독일제는 Q factor 가 크고 중국제는 Q factor가 작은 것이다. 우리 주변의 대부분의 기계, 전자회로 등등은 진동계라고 볼 수 있다. 반복되는 동작을 하는건 모두 진동계이다. 심지어 우리를 이루고 있는 원자와 전자도 진동계이다. 교재의 예제문제에서 500 nm 의 빛을 내뿜는 전자의 Q facotr를 구하는 문제가 있었는..

내 전공은 물리 2020. 9. 16. 20:22

교재 : Vibrations and Waves (George C. King 저) 문제 1.8 You might assume that the period of a simple harmonic pendulum depends on the mass m, the length l of the string and g the accleration due to the gravity, i.e. T ~ m^α * l^β * g^γ where α, β, γ are constants. Consider the dimensions of quantities involved to deduce the values of α, β and γ and hence show T ~ root(l/g) 문제를 읽어보면 진자운동의 주기를 dimensi..

내 전공은 물리 2020. 9. 14. 15:50

결정의 만들어짐과 표면에너지 그리고 열역학 개날연님의 블로그(https://marriott.tistory.com/155)를 참고하시면 표면에너지와 결정의 형성에 대해서 깔끔한 그림과 함께 더 자세하게 알 수 있습니다. 저는 이런 거인의 어깨위에 서서 제가 궁금했던 내용을 더 탐구하겠습니다 ㅎㅎ 저번 포스팅에서 저는 어떤 근본적인 작용의 방향이 있어야 하지 않을까? 라는 물음으로 마무리를 했습니다. 표면에너지를 최소화하는 방향으로 전자의 작용이 일어난다는 말은 어딘가 부족한 느낌이 들었기 때문이죠. 결론부터 말하자면, 결정의 형성은 일종의 열역학적인 과정으로 표면에 수도없이 많은 원자들이 부딪히고 그러다 전체 에너지가 낮아지는 부분에서 결합이 일어납니다. 파인만은 결정의 형성을 원자들이 반복적인 시행착오를..

내 전공은 물리 2020. 8. 29. 02:08

1화의 내용을 요약하면 표면이 무엇이고 왜 표면을 중요하게 여기는지에 대해서 이야기 했습니다. 제가 표면에너지를 공부하게 된 동기도 있었습니다! 바로 표면에너지를 만들어내는 힘이 무엇인지? 그리고 그 힘이 어떻게 작용을 하는가? 였습니다. 오늘은 두 질문에 대해 공부한 내용을 소개하겠습니다. 우선, 물질은 크게 세가지 상태가 존재합니다. 가지고 있는 운동에너지(1/2mv^2)에 따라 기체>액체>고체 로 분류가 됩니다. 표면이라고 하면 거시적으로 봤을때, 세가지가 존재합니다. 고체와 기체가 맞닿는면(S-G), 고체와 액체가 맞닿는면(S-L), 액체와 기체가 맞닿는면(L-G)으로 편하게 S-G , S-L , L-G 라고 하겠습니다. 본격적으로 들어가기 전에, 표면을 다룰때는 두가지 측면을 고려해야 더 잘 이..

내 전공은 물리 2020. 8. 29. 02:08