정보통신공학과 일반물리학 제1주
강의 소개, 단위, 물리량 그리고 벡터 컴퓨터응용과학부 2011년 봄학기 담당교수 : 이형원 E304호, hwlee@inje.ac.kr
강의소개
담당교수 : 컴퓨터응용과학부 이형원
교재 : 대학물리학, Young &
Freedman 원저, 북스힐
강의시간 : 화요일 7,8교시
평가방법
◦
네 번의 필기 시험 : 총 90% 1,3차 시험 : 각 15%
중간, 기말고사 : 각 30%
◦
출석 : 총 10%선수지식(Prerequisites)
고등학교 수학(High school
Mathematics)
참고자료(References)
일반수학(Mathematics)
강의자료
http://socas.inje.ac.kr -> 자료실 ->
일반자료실
진행 계획
제1주 : 강의소개, 단위, 물리량 그리고 벡터 (3월8일 수업)
제2주 : 직선운동, 2차원과 3차원에서의 운동 (3월 15일 수업)
제3주 : 뉴턴의 운동법칙, 뉴턴운동법칙의 응 용(3월 22일 수업)
제4주 : 1차 필기 시험(3월 29일 시험)
제5주 : 일과 운동에너지(4월 5일 수업)
제6주 : 위치에너지와 에너지 보존(4월 12일 수업)
제7주 : 운동량과 충격량(4월 19일 수업)
제8주 : 중간 필기 시험(4월 26일 시험)
진행계획(계속)
제9주 : 강체의 회전, 회전 동역학(4월 30일 수업)
제10주 : 평형과 탄성, 중력(5월 3일 수업)
제11주 : 주기 운동, 유체 역학(5월 7일 수업)
제12주 : 3차 필기 시험(5월 17일 시험)
제13주 : 온도와 열, 물질의 열적 성질(5월 24 일 수업)
제14주 : 열역학 제1법칙, 열역학 제2법칙(5 월 31일 수업)
제15주 : 역학적인 파동, 파동의 간섭과 기준 방식, 소리와 듣기(6월 7일 수업)
제16주 : 기말필기 시험(6월 14일 시험)
단위, 물리량 그리고 벡터
서론
물리학의 본질
이상적인 모형(Model)
표준과 단위
단위의 일관성과 변환
불확정성과 유효숫자
어림셈과 크기의 정도
벡터와 벡터의 덧셈
벡터의 성분
단위 벡터
벡터의 곱셈
단위, 물리량 그리고 벡터
왜 물리학을 공부하는가?
자연현상을 어떻게 표현하는가?
서론
왜 물리학을 공부하는가?
◦
과학과 공학의 근간이다.◦
자연현상의 원리를 이해하고자 한다.정보통신공학
전자기학
나노공학
고체물리학
물리학의 본질
물리학은 실험과학이다.
◦
실험을 통하여 원리를 찾아낸다.Observations
Fundamental law
Experiment Comparison
이상적인 모형
복잡한 물리적인 계를 단순화시킨 것
◦
사소한 효과 무시(공기 저항)◦
지나친 단순화 금지(중력 효과)입자(particle): 크기는 없고 질량만 가진 대 상
표준과 단위
물리량(physical quantity)
◦
물리현상을 양적으로 기술하기 위하여 사 용되는 숫자
조작적 정의(operational definition)
◦
물리량을 측정하는 방법을 제시하여 정의◦
길이, 시간, 질량
이론적 정의(theoretical definition)
◦
다른 양으로부터 어떻게 계산하는 지를 정 의◦
속도, 가속도측정의 의미
정해진 표준과 비교한 결과
1.0 0.6
1.6m
단위계
국제시스템(International System)
◦
SI(Systeme International)◦
기준은 변하지 않아야 한다.◦
기준은 쉽게 재현할 수 있어야 한다.
역학의 기본물리량
◦
시간(time, T)◦
길이(length, L)◦
질량(mass, M)시간(time, s)
1889-1967
◦
1900년 1년의 31,556,925.9747분의 1
1967
◦
세슘133 원자의 가장 낮은 두 상태의 전이◦
9,192,631,770번 진동하는 데 걸리는 시 간길이(length, m)
1791-1960
◦
북극에서 적도까지 자오선의 1천만분의 1
1960-1983
◦
크립톤-86 원자에서 방출하는 빛의 파장 의 1,650,763.73 배
1983
◦
빛이 진공에서 1⁄299,792,458 초동안 진 행한 거리길이 표준의 변화(wikipedia)
질량(mass, kg)
백금-이리듐 합금으로 된 봉
접두사(prefix)
영국단위계
1인치=2.54cm
1파운드 = 4.448221615260 N
단위의 일관성과 변환
불확정성과 유효숫자
버니어캘리퍼스(vernier calipers)
마이크로미터(micrometer)
유효숫자(significant figure)
어림셈과 크기의 정도
벡터(vector)와 스칼라(scalar)
스칼라(scalar)
◦
단위를 가진 하나의 수로 기술할 수 있는 물리량◦
시간, 온도, 길이, 질량, 밀도, 전하
벡터(vector)
◦
크기 뿐만 아니라 방향을 갖고 있는 물리 량◦
변위(displacement), 속도, 힘, 토오크벡터의 표기
벡터의 덧셈
벡터의 덧셈
결합법칙 성립
벡터의 뺄셈
음 벡터의 합
벡터의 성분
덧셈의 성분 표시
단위 벡터
단위벡터를 이용한 덧셈
스칼라 곱(도트 곱)
스칼라 곱 계산
벡터 곱(크로스 곱)
벡터곱 계산
벡터 곱 계산(계속)
y x
y x
z x
z x
z y
z y
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x
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x B B
A k A
B B
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