๋ฐ˜์‘ํ˜•

๐Ÿซ Study 93

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ์ „์ž๊ธฐ ๊ด€๋ จ ํ•„์ˆ˜ ์•”๊ธฐ ๊ณต์‹

์ „์œ„ ๊ด€๋ จ ๊ณต์‹ ํ•˜๋‚˜์˜ ์ ์ „ํ•˜์— ์˜ํ•ด ์ƒ๊ธฐ๋Š” ์ „์œ„ $\large V=\frac{1}{4\pi \epsilon_0}\frac{q}{r}$ ์—ฌ๋Ÿฌ ์ ์ „ํ•˜์— ์˜ํ•ด ์ƒ๊ธฐ๋Š” ์ „์œ„ $\large V=\frac{1}{4\pi \epsilon_0}\sum_{i=1}^n \frac{q_i}{r_i}$ ์—ฐ์†์ ์ธ ์ „ํ•˜ ๋ถ„ํฌ $\large V=\int dV=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\int\frac{dq}{r}$ ์ „๊ธฐ์žฅ๊ณผ ์ „์œ„ $\large V=-\int \overrightarrow{E}\cdot d\overrightarrow{s}$ $\large E_x=-\frac{dV}{dx}$ ๋ฉด์ „ํ•˜๋ฐ€๋„์™€ ์ „ํ•˜๋Ÿ‰ $\color{#FF0000} {\large dq=\sigma dA=2\pi\sigma rdr}$

์–‘์ž์—ญํ•™ (4) - 1์ฐจ์› ์ƒ์ž ์† ์ž…์ž

Intro ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ค‘์—์„œ ์•”๊ธฐํ•ด์•ผ ํ• , Point ๋ถ€๋ถ„๋งŒ์„ ๊ณจ๋ผ ํ•™์Šตํ•  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ž์ฒด๊ฐ€ ์ ‘ํ•˜๊ธฐ๋„ ์–ด๋ ต๊ณ , ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ๋Š” ๋”๋”์šฑ ์–ด๋ ต๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ํŠนํžˆ ์‹œํ—˜์„ ์•ž๋‘” ๊ณผํ•™๊ณ /์˜์žฌํ•™๊ต์ƒ์ด๋‚˜ ๋Œ€ํ•™์ƒ์€ ์•”๊ธฐํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์ ์„ ๋‘˜ ๊ฒƒ์„ ๊ถŒ์žฅํ•œ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ๋ณธ ๊ธ€์—์„œ๋Š” ์ˆ˜์‹์  ์ฆ๋ช…์˜ ๊ณผ์ •์„ ๋น„๊ต์  ์ƒ์„ธํžˆ ์ž‘์„ฑํ•˜์—ฌ ํ’€์ด์—๋„ ์ง‘์ค‘ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค. ํ•„์ž ๋˜ํ•œ ์•”๊ธฐ์— ๋„์›€์„ ๋ฐ›๊ณ ์ž ๋ณธ ๊ธ€์„ ์ž‘์„ฑํ•œ๋‹ค. ๋ณธ๋ฌธ์€ ๋…ธํŠธ ํ•„๊ธฐ์™€ ๋น„์Šทํ•œ ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ์ž‘์„ฑ๋  ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, ๋ฌธ์žฅ๋ณด๋‹ค๋Š” ์ˆ˜์‹ ๋˜๋Š” ์ด๋ฏธ์ง€ ํ˜น์€ ๊ฐœ์š”์‹์˜ ํ…์ŠคํŠธ๊ฐ€ ์ค‘์ ์ ์œผ๋กœ ๋ฐฐ์น˜๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ๋ฌธ์žฅ์œผ๋กœ ํ’€์–ด์„œ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์•ž์œผ๋กœ ์•ฝ 3~4๊ฐœ์˜ ํฌ์ŠคํŒ…์„ ํ†ตํ•ด ์–‘์ž์—ญํ•™์— ๋Œ€ํ•ด ๋ฐฐ์šฐ๊ฒŒ (์•”๊ธฐํ•˜๊ฒŒ) ๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ค€๋น„๊ฐ€ ๋˜์—ˆ๋‹ค๋ฉด, ์•„๋ž˜๋กœ ์Šค..

์–‘์ž์—ญํ•™ (3) - ์Šˆ๋ขฐ๋”ฉ๊ฑฐ ํŒŒ๋™ ๋ฐฉ์ •์‹

Intro ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ค‘์—์„œ ์•”๊ธฐํ•ด์•ผ ํ• , Point ๋ถ€๋ถ„๋งŒ์„ ๊ณจ๋ผ ํ•™์Šตํ•  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ž์ฒด๊ฐ€ ์ ‘ํ•˜๊ธฐ๋„ ์–ด๋ ต๊ณ , ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ๋Š” ๋”๋”์šฑ ์–ด๋ ต๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ํŠนํžˆ ์‹œํ—˜์„ ์•ž๋‘” ๊ณผํ•™๊ณ /์˜์žฌํ•™๊ต์ƒ์ด๋‚˜ ๋Œ€ํ•™์ƒ์€ ์•”๊ธฐํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์ ์„ ๋‘˜ ๊ฒƒ์„ ๊ถŒ์žฅํ•œ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ๋ณธ ๊ธ€์—์„œ๋Š” ์ˆ˜์‹์  ์ฆ๋ช…์˜ ๊ณผ์ •์„ ๋น„๊ต์  ์ƒ์„ธํžˆ ์ž‘์„ฑํ•˜์—ฌ ํ’€์ด์—๋„ ์ง‘์ค‘ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค. ํ•„์ž ๋˜ํ•œ ์•”๊ธฐ์— ๋„์›€์„ ๋ฐ›๊ณ ์ž ๋ณธ ๊ธ€์„ ์ž‘์„ฑํ•œ๋‹ค. ๋ณธ๋ฌธ์€ ๋…ธํŠธ ํ•„๊ธฐ์™€ ๋น„์Šทํ•œ ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ์ž‘์„ฑ๋  ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, ๋ฌธ์žฅ๋ณด๋‹ค๋Š” ์ˆ˜์‹ ๋˜๋Š” ์ด๋ฏธ์ง€ ํ˜น์€ ๊ฐœ์š”์‹์˜ ํ…์ŠคํŠธ๊ฐ€ ์ค‘์ ์ ์œผ๋กœ ๋ฐฐ์น˜๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ๋ฌธ์žฅ์œผ๋กœ ํ’€์–ด์„œ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์•ž์œผ๋กœ ์•ฝ 3~4๊ฐœ์˜ ํฌ์ŠคํŒ…์„ ํ†ตํ•ด ์–‘์ž์—ญํ•™์— ๋Œ€ํ•ด ๋ฐฐ์šฐ๊ฒŒ (์•”๊ธฐํ•˜๊ฒŒ) ๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ค€๋น„๊ฐ€ ๋˜์—ˆ๋‹ค๋ฉด, ์•„๋ž˜๋กœ ์Šค..

์–‘์ž์—ญํ•™ (2) - ํ‘์ฒด๋ณต์‚ฌ, ์ž์™ธ์„  ํŒŒํƒ„

Intro ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ค‘์—์„œ ์•”๊ธฐํ•ด์•ผ ํ• , Point ๋ถ€๋ถ„๋งŒ์„ ๊ณจ๋ผ ํ•™์Šตํ•  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ž์ฒด๊ฐ€ ์ ‘ํ•˜๊ธฐ๋„ ์–ด๋ ต๊ณ , ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ๋Š” ๋”๋”์šฑ ์–ด๋ ต๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ํŠนํžˆ ์‹œํ—˜์„ ์•ž๋‘” ๊ณผํ•™๊ณ /์˜์žฌํ•™๊ต์ƒ์ด๋‚˜ ๋Œ€ํ•™์ƒ์€ ์•”๊ธฐํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์ ์„ ๋‘˜ ๊ฒƒ์„ ๊ถŒ์žฅํ•œ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ๋ณธ ๊ธ€์—์„œ๋Š” ์ˆ˜์‹์  ์ฆ๋ช…์˜ ๊ณผ์ •์„ ๋น„๊ต์  ์ƒ์„ธํžˆ ์ž‘์„ฑํ•˜์—ฌ ํ’€์ด์—๋„ ์ง‘์ค‘ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค. ํ•„์ž ๋˜ํ•œ ์•”๊ธฐ์— ๋„์›€์„ ๋ฐ›๊ณ ์ž ๋ณธ ๊ธ€์„ ์ž‘์„ฑํ•œ๋‹ค. ๋ณธ๋ฌธ์€ ๋…ธํŠธ ํ•„๊ธฐ์™€ ๋น„์Šทํ•œ ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ์ž‘์„ฑ๋  ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, ๋ฌธ์žฅ๋ณด๋‹ค๋Š” ์ˆ˜์‹ ๋˜๋Š” ์ด๋ฏธ์ง€ ํ˜น์€ ๊ฐœ์š”์‹์˜ ํ…์ŠคํŠธ๊ฐ€ ์ค‘์ ์ ์œผ๋กœ ๋ฐฐ์น˜๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ๋ฌธ์žฅ์œผ๋กœ ํ’€์–ด์„œ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์•ž์œผ๋กœ ์•ฝ 5~6๊ฐœ์˜ ํฌ์ŠคํŒ…์„ ํ†ตํ•ด ์–‘์ž์—ญํ•™์— ๋Œ€ํ•ด ๋ฐฐ์šฐ๊ฒŒ (์•”๊ธฐํ•˜๊ฒŒ) ๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ค€๋น„๊ฐ€ ๋˜์—ˆ๋‹ค๋ฉด, ์•„๋ž˜๋กœ ์Šค..

์–‘์ž์—ญํ•™ (1) - ๋ณด์–ด ์›์ž๋ชจํ˜• (Bohr Model)

Intro ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ค‘์—์„œ ์•”๊ธฐํ•ด์•ผ ํ• , Point ๋ถ€๋ถ„๋งŒ์„ ๊ณจ๋ผ ํ•™์Šตํ•  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์–‘์ž์—ญํ•™ ์ž์ฒด๊ฐ€ ์ ‘ํ•˜๊ธฐ๋„ ์–ด๋ ต๊ณ , ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ๋Š” ๋”๋”์šฑ ์–ด๋ ต๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ํŠนํžˆ ์‹œํ—˜์„ ์•ž๋‘” ๊ณผํ•™๊ณ /์˜์žฌํ•™๊ต์ƒ์ด๋‚˜ ๋Œ€ํ•™์ƒ์€ ์•”๊ธฐํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์ ์„ ๋‘˜ ๊ฒƒ์„ ๊ถŒ์žฅํ•œ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ๋ณธ ๊ธ€์—์„œ๋Š” ์ˆ˜์‹์  ์ฆ๋ช…์˜ ๊ณผ์ •์„ ๋น„๊ต์  ์ƒ์„ธํžˆ ์ž‘์„ฑํ•˜์—ฌ ํ’€์ด์—๋„ ์ง‘์ค‘ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค. ํ•„์ž ๋˜ํ•œ ์•”๊ธฐ์— ๋„์›€์„ ๋ฐ›๊ณ ์ž ๋ณธ ๊ธ€์„ ์ž‘์„ฑํ•œ๋‹ค. ๋ณธ๋ฌธ์€ ๋…ธํŠธ ํ•„๊ธฐ์™€ ๋น„์Šทํ•œ ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ์ž‘์„ฑ๋  ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, ๋ฌธ์žฅ๋ณด๋‹ค๋Š” ์ˆ˜์‹ ๋˜๋Š” ์ด๋ฏธ์ง€ ํ˜น์€ ๊ฐœ์š”์‹์˜ ํ…์ŠคํŠธ๊ฐ€ ์ค‘์ ์ ์œผ๋กœ ๋ฐฐ์น˜๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ๋ฌธ์žฅ์œผ๋กœ ํ’€์–ด์„œ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์•ž์œผ๋กœ ์•ฝ 5~6๊ฐœ์˜ ํฌ์ŠคํŒ…์„ ํ†ตํ•ด ์–‘์ž์—ญํ•™์— ๋Œ€ํ•ด ๋ฐฐ์šฐ๊ฒŒ (์•”๊ธฐํ•˜๊ฒŒ) ๋  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ค€๋น„๊ฐ€ ๋˜์—ˆ๋‹ค๋ฉด, ์•„๋ž˜๋กœ ์Šค..

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ํ‰ํ–‰์ถ• ์ •๋ฆฌ

ํ‰ํ–‰์ถ• ์ •๋ฆฌ ์งˆ๋Ÿ‰์ค‘์‹ฌ์—์„œ์˜ ๊ด€์„ฑ ๋ชจ๋ฉ˜ํŠธ๋ฅผ ์ด์šฉํ•˜์—ฌ ์งˆ๋Ÿ‰์ค‘์‹ฌ์„ ์ง€๋‚˜๋Š” ์ถ•๊ณผ ํ‰ํ–‰ํ•œ ๋‹ค๋ฅธ ์ถ•์—์„œ์˜ ๊ด€์„ฑ ๋ชจ๋ฉ˜ํŠธ๋ฅผ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ •๋ฆฌ์ด๋‹ค. ์œ„ ๊ทธ๋ฆผ์„ ์ฐธ๊ณ ํ•˜๋ฉด ํ‰ํ–‰์ถ• ์ •๋ฆฌ๋ฅผ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ฒฐ๋ก ์ ์ธ ์‹์€ ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™๋‹ค. $\large I=I_{CM}+MD^2$

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ํšŒ์ „ ์šด๋™ ๊ณต์‹, ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™๊ณผ์˜ ๊ด€๊ณ„

ํšŒ์ „ ์šด๋™๊ณผ ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™๊ณผ์˜ ๊ด€๊ณ„ ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™์—์„œ ์‚ฌ์šฉ๋˜๋Š” ์šด๋™ ๊ณต์‹์„ ํšŒ์ „ ์šด๋™์—์„œ๋„ ์œ ์‚ฌํ•˜๊ฒŒ ์ ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๊ฐ„๋‹จํ•˜๊ฒŒ ์ƒ๊ฐํ•˜๋ฉด, ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™๊ณผ ํšŒ์ „ ์šด๋™์€ ์•„๋ž˜์ฒ˜๋Ÿผ ๋Œ€์‘๋œ๋‹ค๊ณ  ์ƒ๊ฐํ•ด ๋ณผ ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์›ฌ๋งŒํ•˜๋ฉด ์•„๋ž˜๋ฅผ ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™ ๊ณต์‹์— ์ ์šฉํ•˜๋ฉด ๋Œ€์ถฉ ๋“ค์–ด ๋งž๊ฒŒ ๋œ๋‹ค. ํšŒ์ „ ์šด๋™ ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™ $\omega$ (๊ฐ์†๋„) $v$ (์†๋„) $\alpha$ (๊ฐ๊ฐ€์†๋„) $a$ (๊ฐ€์†๋„) $\tau$ (๋Œ๋ฆผํž˜) $F$ (ํž˜) $\theta$ (๊ฐ) $s$ (๋ณ€์œ„) $I$ (๊ด€์„ฑ ๋ชจ๋ฉ˜ํŠธ) = $mr^2$ $m$ (์งˆ๋Ÿ‰) ๊ด€์„ฑ ๋ชจ๋ฉ˜ํŠธ $I=mr^2$ (๋‹จ์ผ ์ž…์ž์˜ ๊ฒฝ์šฐ) $I=\sum_im_ir_i^2$ ๋“ฑ๊ฐ€์†๋„ ์šด๋™ ๊ณต์‹ ํšŒ์ „ ์šด๋™ ๋ณ‘์ง„ ์šด๋™ $\omega_f=\omega_i+\alpha t$ $v_f=v_i+at$ $\..

[์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™] ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ๋‘ ์˜จ๋„์—์„œ์˜ ์†๋„ ์ƒ์ˆ˜๋ฅผ ์ด์šฉํ•œ ํ™œ์„ฑํ™” ์—๋„ˆ์ง€ ๊ตฌํ•˜๊ธฐ

$T_1$์—์„œ์˜ ์†๋„ ์ƒ์ˆ˜: $k_1$, $T_2$์—์„œ์˜ ์†๋„ ์ƒ์ˆ˜: $k_2$ $\ln \left(\frac{k_1}{k_2}\right)=\left(\frac{-E_a}{R}\right)\left(\frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2}\right)$ ($R=8.314 J/mol\cdot K$, ๋‹จ์œ„ ํ™˜์‚ฐ ํ•„์š”!)

[์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™] ๋ฐ˜์‘ ์†๋„์— ์˜ํ–ฅ์„ ์ฃผ๋Š” ์š”์ธ

๋ฐ˜์‘๋ฌผ ์ข…๋ฅ˜ ์ด์˜จ๊ฒฐํ•ฉ: ์†๋„ ์ฆ๊ฐ€ ๊ณต์œ ๊ฒฐํ•ฉ: ์†๋„ ๊ฐ์†Œ ์˜จ๋„ (T) ์˜จ๋„๊ฐ€ ๋†’์„์ˆ˜๋ก ํ™œ์„ฑํ™” E๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜์—ฌ ์œ ํšจ ์ถฉ๋Œ ์ˆ˜ ์ฆ๊ฐ€, ๋”ฐ๋ผ์„œ ์†๋„ ์ฆ๊ฐ€ ์˜จ๋„๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ํ™œ์„ฑํ™” E๊ฐ€ ๊ฐ์†Œํ•˜์—ฌ ์œ ํšจ ์ถฉ๋Œ ์ˆ˜ ๊ฐ์†Œ, ๋”ฐ๋ผ์„œ ์†๋„ ๊ฐ์†Œ ์••๋ ฅ (P) ์••๋ ฅ์ด ๋†’์„์ˆ˜๋ก(V๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก) ์œ ํšจ ์ถฉ๋Œ ์ˆ˜๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜์—ฌ ์†๋„ ์ฆ๊ฐ€ ์••๋ ฅ์ด ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก(V๊ฐ€ ๋†’์„์ˆ˜๋ก) ์œ ํšจ ์ถฉ๋Œ ์ˆ˜๊ฐ€ ๊ฐ์†Œํ•˜์—ฌ ์†๋„ ๊ฐ์†Œ ์ด‰๋งค ์ •์ด‰๋งค: ํ™œ์„ฑํ™” E ๊ฐ์†Œ, k ์ฆ๊ฐ€, ์†๋„ ์ฆ๊ฐ€ ๋ถ€์ด‰๋งค: ํ™œ์„ฑํ™” E ์ฆ๊ฐ€, k ๊ฐ์†Œ, ์†๋„ ๊ฐ์†Œ ๋ฐ˜์‘๋ฌผ์˜ ๋†๋„ ๋ฐ˜์‘๋ฌผ์˜ ๋†๋„: ๋†’์„์ˆ˜๋ก ์œ ํšจ ์ถฉ๋Œ ์ˆ˜ ์ฆ๊ฐ€, ์†๋„ ์ฆ๊ฐ€ ๋ฐ˜์‘๋ฌผ์˜ ๋†๋„: ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ์œ ํšจ ์ถฉ๋Œ ์ˆ˜ ๊ฐ์†Œ, ์†๋„ ๊ฐ์†Œ

๋ฐ˜์‘ํ˜•