๋ฐ˜์‘ํ˜•

๐Ÿซ Study 93

[์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•™] ์•„๋ ˆ๋‹ˆ์šฐ์Šค ์‹๊ณผ ํ™œ์„ฑํ™” ์—๋„ˆ์ง€

* ๋ฐ˜์‘ ์†๋„: Rate $Rate=p\times f\times Z\left[A\right]^m\left[B\right]^n=k\left[A\right]^m\left[B\right]^n$ $p\times f\times Z\left[A\right]^m\left[B\right]^n=A\times f\left[A\right]^m\left[B\right]^n$ (pZ=A; ์•„๋ ˆ๋‹ˆ์šฐ์Šค ์†๋„ ์ƒ์ˆ˜) ์ •๋ฆฌํ•˜๋ฉด, ์ •๋ง ์ค‘์š”ํ•œ ์•„๋ ˆ๋‹ˆ์šฐ์Šค ์‹์ด ๋‚˜์˜จ๋‹ค. $k=A\times e^{-\frac{E_a}{RT}}$ (์•„๋ ˆ๋‹ˆ์šฐ์Šค ์‹) ์•„๋ ˆ๋‹ˆ์šฐ์Šค ์‹์„ ๋‹ค์‹œ ์ •๋ฆฌํ•˜๋ฉด, $\ln k=\ln A-\frac{E_a}{RT}$ $\ln k=-\left(\frac{E_a}{R}\right)\left(\frac{1}{T}\right)+\ln ..

[์ˆ˜ํ•™ I] tan ์ด์šฉํ•˜์—ฌ sin, cos ๊ตฌํ•˜๊ธฐ

tan ๊ฐ’์„ ์•Œ๊ณ  ์žˆ๋Š” ๊ฒฝ์šฐ, $\theta$๊ฐ€ ์†ํ•ด์žˆ๋Š” ์‚ฌ๋ถ„๋ฉด์— ๋”ฐ๋ผ, ์˜ฌ์‹ธํƒ„์ฝ” ์ด์šฉํ•˜์—ฌ ๋ถ€ํ˜ธ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๊ณ  ๊ทธ ๋ถ€ํ˜ธ์— ๋‹ค์Œ์„ ๋ถ™์ด๋ฉด sin, cos์„ ๊ฒฐ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. (๋‹จ, $\tan\theta=m$) * ์˜ฌ์‹ธํƒ„์ฝ”(์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ฐ๋ณ€ํ™˜)์˜ ๊ฒฝ์šฐ, ๋‹ค์Œ ์ฐธ๊ณ . ๋”๋ณด๊ธฐ 2023.01.18 - [๐Ÿซ Study/์ˆ˜ํ•™ I] - [์ˆ˜ํ•™ I] ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ฐ ๋ณ€ํ™˜ [์ˆ˜ํ•™ I] ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ฐ ๋ณ€ํ™˜ ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜ ๊ฐ ๋ณ€ํ™˜ ์ˆœ์„œ ๊ฐ์„ $\frac{n}{2}\pi \pm \theta$๊ผด๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๊ธฐ ($n\in \mathbb{Z}$) $n$์ด ์ง์ˆ˜์ด๋ฉด ๊ทธ๋Œ€๋กœ, ํ™€์ˆ˜์ด๋ฉด ์•„๋ž˜์ฒ˜๋Ÿผ ๊ณ ์นจ. sin โ†’ cos cos โ†’ sin tan โ†’ cot (=$\frac{1}{tan}$) ์–ผ์‹ธํƒ„์ฝ”(์–ผ์‹ธ์•ˆ์ฝ”; all- scian.xyz $\sin\the..

[์ˆ˜ํ•™ I] ๋ถ€์ฑ„๊ผด ๊ณต์‹ (ํ˜ธ์˜ ๊ธธ์ด, ๋„“์ด)

Symbols & Definitions $\theta$: ์ค‘์‹ฌ๊ฐ์˜ ํฌ๊ธฐ (rad) $r$: ๋ฐ˜์ง€๋ฆ„ $l$: ํ˜ธ์˜ ๊ธธ์ด $S$: ๋„“์ด ํ˜ธ์˜ ๊ธธ์ด ๊ณต์‹ $l=r\theta$ ๋ถ€์ฑ„๊ผด์˜ ๋„“์ด ๊ณต์‹ $S=\frac{1}{2}r^2\theta=\frac{1}{2}rl$

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ์ถ”์ง„๋ ฅ๊ณผ ๋กœ์ผ“์˜ ์ถ”์ง„

$Mdv=v_edm=-v_edM$ $\int^{v_f}_{v_i}dv=-v_e\int^{M_f}_{M_i}\frac{dM}{M}$ $v_f-v_i=v_e\ln\left(\frac{M_i}{M_f}\right)$ (์ถ”์ง„๋ ฅ)=$M\frac{dv}{dt}=\left|v_e\frac{dM}{dt}\right|$ M: ๊ณ„์˜ ์ „์ฒด ์งˆ๋Ÿ‰, $v_e$: ๋ฐฐ๊ธฐ ์†๋ ฅ * ์œ„ ์‹๋“ค์€ ๋กœ์ผ“๋ฟ ์•„๋‹ˆ๋ผ ๋ฌผ์„ ๋ฐœ์‚ฌํ•˜๋Š” ์ƒํ™ฉ ๋“ฑ ์œ ์‚ฌํ•œ ์ƒํ™ฉ์—์„œ๋„ ์ ์šฉ์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค.

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ์งˆ๋Ÿ‰์ค‘์‹ฌ ๊ตฌํ•˜๊ธฐ

ํฌ๊ธฐ๊ฐ€ ์žˆ๋Š” ๋ฌผ์ฒด์˜ ์งˆ๋Ÿ‰ ์ค‘์‹ฌ์˜ ์œ„์น˜ ๋ฒกํ„ฐ ๊ตฌํ•˜๊ธฐ $\overrightarrow{r}_{CM}=\frac{1}{M}\int \overrightarrow{r}dm$ ์œ„ ์‹์—์„œ r๋ฒกํ„ฐ๋ฅผ x์— ๋Œ€ํ•œ ์‹์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋ฉด, (์•„๋ž˜ ์˜ˆ์‹œ์—์„œ๋Š” r๋ฒกํ„ฐ=x๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•จ.) $\overrightarrow{x}_{CM}=\frac{1}{M}\int \overrightarrow{x}dm=\frac{1}{M}\int^{L}_{0}x\lambda dx$ $\lambda$: ๋‹จ์œ„ ๊ธธ์ด๋‹น ์งˆ๋Ÿ‰, L: ํฌ๊ธฐ๊ฐ€ ์žˆ๋Š” ๋ฌผ์ฒด์˜ ๊ธธ์ด ์ด ๋•Œ, $M=\int^{L}_{0}dm$์„ ์ด์šฉํ•˜์—ฌ ์ธก์ • ๋Œ€์ƒ ๋ถ€๋ถ„์˜ ์ „์ฒด ๋ฌด๊ฒŒ๋ฅผ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๋ฌผ๋ก , $\lambda$๊ฐ€ ๋ณ€ํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ์—๋„ ๊ทธ ์‹์„ ๋Œ€์ž…ํ•˜๋ฉด, ์งˆ๋Ÿ‰ ์ค‘์‹ฌ์„ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

[์ˆ˜ํ•™ I] ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ฐ ๋ณ€ํ™˜

์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜ ๊ฐ ๋ณ€ํ™˜ ์ˆœ์„œ ๊ฐ์„ $\frac{n}{2}\pi \pm \theta$๊ผด๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๊ธฐ ($n\in \mathbb{Z}$) $n$์ด ์ง์ˆ˜์ด๋ฉด ๊ทธ๋Œ€๋กœ, ํ™€์ˆ˜์ด๋ฉด ์•„๋ž˜์ฒ˜๋Ÿผ ๊ณ ์นจ. sin โ†’ cos cos โ†’ sin tan โ†’ cot (=$\frac{1}{tan}$) ์–ผ์‹ธํƒ„์ฝ”(์–ผ์‹ธ์•ˆ์ฝ”; all-sin-tan-cos) ์ด์šฉํ•ด์„œ ๊ฐ์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ๋™๊ฒฝ์—์„œ ์ฒ˜์Œ ์ฃผ์–ด์ง„ ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜์˜ ๋ถ€ํ˜ธ ํŒ๋ณ„ ์œ„ ๊ทธ๋ฆผ์—์„œ all: sin, tan, cos๋กœ ์ƒ๊ฐํ•ด์„œ ๊ฐ๊ฐ์˜ ์‚ฌ๋ถ„๋ฉด์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜๊ฐ€ +, ๋‚˜๋จธ์ง€๋Š” -๋ถ€ํ˜ธ๋กœ ํŒ๋ณ„ํ•จ.

๋ฏธ์ ๋ถ„ ๊ณต์‹์ง‘ ๋ฌด๋ฃŒ ๋ฐฐํฌ

๋ฏธ์ ๋ถ„ ๊ณต์‹์ง‘ (์ง€์ˆ˜๋กœ๊ทธํ•จ์ˆ˜, ์‚ผ๊ฐํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ทนํ•œ๊ณผ ๋ฏธ๋ถ„)์„ ๋ฌด๋ฃŒ๋กœ ๋ฐฐํฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์•”ํ˜ธ๋Š” ๊ธ€ ๊ณต๊ฐ ํ›„ (์นด์นด์˜ค ๊ณ„์ • ๋กœ๊ทธ์ธ ํ›„ ๊ตฌ๋…๋„ ๋ถ€ํƒ๋“œ๋ ค์š”! (์„ ํƒ)) support@scian.xyz ๋กœ ์ด๋ฉ”์ผ ์ฃผ์‹œ๋ฉด ๋ณด๋‚ด๋“œ๋ฆฝ๋‹ˆ๋‹ค! (๊ฑฐ์˜ ๋‹น์ผ์— ๋ณด๋‚ด๋“œ๋ฆฝ๋‹ˆ๋‹ค) PREVIEW ๋ฌด๋‹จ ๋ฐฐํฌ๋Š” ์ ˆ๋Œ€ ๊ธˆํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.. [2022.1.17. ์ˆ˜์ •: lim sin ax/bx ์ˆ˜์‹ ์˜คํƒ€ ์ˆ˜์ •] [2022.1.19. ์ˆ˜์ •: ๋น„๋Œ“ ํ™•์ธ ๋ถˆ๊ฐ€๋กœ ์ด๋ฉ”์ผ๋กœ ๋Œ€์ฒด]

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ๋น„๋“ฑ์† ์›์šด๋™

๊ตฌ์‹ฌ๊ฐ€์†๋„ $a_c=\frac{v^2}{r}$ ์ด์šฉํ•˜๋ฉด, $T=mg\big(\frac{v^2}{Rg}+\cos \theta\big)$ ์ด๋ฅผ ์› ๊ถค๋„์˜ ๋งจ ๊ผญ๋Œ€๊ธฐ์™€ ๋งจ ์•„๋ž˜ ์ง€์ ์— ๊ฐ๊ฐ ์ ์šฉํ•˜๋ฉด, $T_{top}=mg\big(\frac{v_{top}^2}{Rg}-1\big)$ $T_{bot}=mg\big(\frac{v_{bot}^2}{Rg}+1\big)$ ์› ๊ถค๋„์˜ ๊ผญ๋Œ€๊ธฐ ์ง€์ ์—์„œ ์ค„์˜ ์žฅ๋ ฅ์ด ์ˆœ๊ฐ„์ ์œผ๋กœ 0์ด ๋˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ์—, ์ด ์ ์„ ์ง€๋‚˜๋Š” ๊ณต์˜ ์†๋ ฅ $v_{top}=\sqrt{gR}$ ๋งจ ๊ผญ๋Œ€๊ธฐ์—์„œ์˜ ์†๋ ฅ์ด $\sqrt{gR}$๋ณด๋‹ค ์ž‘๋‹ค๋ฉด ๊ผญ๋Œ€๊ธฐ ์ง€์ ๊นŒ์ง€ ๋„๋‹ฌํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์ด๋ฅผ ์ •๋ฆฌํ•˜๋ฉด, ์›์šด๋™๊ณผ ์ง„์ž ์šด๋™์˜ ์กฐ๊ฑด์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ์›์šด๋™ ์กฐ๊ฑด: $v_{bot}\geq\sqrt{5gR}$ ์ง„์ž์šด๋™ ์กฐ๊ฑด: $..

[๋Œ€ํ•™๋ฌผ๋ฆฌํ•™] ๋ฌผ์ฒด์˜ ์†๋„์— ๋น„๋ก€ํ•˜๋Š” ์ €ํ•ญ๋ ฅ

๋ฌผ์ฒด์˜ ์†๋„์— ๋น„๋ก€ํ•˜๋Š” ์ €ํ•ญ๋ ฅ โ€” ์ฆ๋ช… ๋ฌผ์ฒด๊ฐ€ ์–ด๋–ค ์•ก์ฒด ์†์—์„œ ๋‚™ํ•˜ํ•œ๋‹ค๊ณ  ์ƒ๊ฐํ•ด ๋ดค์„ ๋•Œ, ๋ฌผ์ฒด์— ์ž‘์šฉํ•˜๋Š” ์ €ํ•ญ๋ ฅ๊ณผ ์ค‘๋ ฅ์ด ํ‰ํ˜•์„ ์ด๋ฃจ๋ฉด ๊ณต์€ ์ข…๋‹จ ์†๋ ฅ์— ๊ฐ€๊นŒ์›Œ์ง€๊ฒŒ ๋œ๋‹ค. ์ด ๋•Œ, ํŠน์ •ํ•œ ์‹œ๊ฐ„์—์„œ์˜ ์†๋ ฅ์„ ๊ตฌํ•˜๋Š” ์‹์— ๋Œ€ํ•ด ์ฆ๋ช…ํ•˜๊ณ ์ž ํ•œ๋‹ค. (๋ฏธ๋ถ„๋ฐฉ์ •์‹ ํ’€์ด) ์ฆ๋ช…ํ•  ์‹: $v=v_T(1-e^{-t/\tau})=\frac{mg}{b}(1-e^{-bt/m})$ ์ข…๋‹จ์†๋ ฅ $v_T$: ๋ฌผ์ฒด์˜ ์ตœ๋Œ€ ์†๋ ฅ(์ €ํ•ญ๊ณผ ์ค‘๋ ฅ์ด ๋™์ผํ•ด์งˆ ๋•Œ) $\tau$: ์‹œ๊ฐ„ ์ƒ์ˆ˜, $\tau=\frac{m}{b}$; t=0์—์„œ ๋†“์ธ ๋ฌผ์ฒด๊ฐ€ ์ข…๋‹จ ์†๋ ฅ์˜ 63.2%์— ๋„๋‹ฌํ•  ๋•Œ๊นŒ์ง€์˜ ์‹œ๊ฐ„ (์—ฌ๊ธฐ์„œ 63.2%=0.632=$1-e^{-1}$) $\frac{mg}{b}=v_T$ $mg-bv_T=0$ $\therefore v_T=\frac{..

๋ฐ˜์‘ํ˜•