연성 물질(Soft Matter)이 뭐야?

정의 Soft matter(연성 물질)은 말 그대로 부드러운 물질이나 물체를 말하는데 Solid state 물질이나 액체와는 다른 독특한 특성을 가지고 있어 고유의 연구분야로서 인정받고 있다. 특히 고분자(polymer), 액체 크리스털(liquid crystal), 액정, 콜로이드 입자(colloidal grains), 생체 물질(biological matter)등의 물질이 기본적인 연구대상이다.   특징1. 복잡성(complexity) : 물질의 일반적인 상태로 알려진 고체, 액체, 기체 상태보다 복잡한 구조를 가진다. 2. 유연성(Flexibility) : 장력(tension)에 저항할 수 있다. 액체보다는 장력에 강하고 일반적인 고체금속보다는 약하다. 대표적인 예로 고무(rubber)가 있다.  ..

일반물리학 문제풀이(종합문제)

문제  풀이힘의 평형상태가 되려면 구에 작용하는 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 힘이 작용하면 된다. 그렇다면, 먼저 구에 작용하는 힘을 계산해서 그 크기와 방향을 구하고, 그다음 그 힘을 전하량으로 나누어주면 외부에서 걸어준 전기장을 구할 수 있다. 먼저 +전하를 가지고 있는 구에 작용하는 힘은 중력과 장력의 합력 그리고 전기력 두 가지다. 이를 아래 그림으로 표현해 보았다.전기력과 중력과 장력의 합력이 같은 방향으로 작용한다고 볼 때 두 힘의 합력은 y성분이 0이 되기 때문에 x성분만 고려해 주면 된다. 이때 평형상태를 만들기 위한 전기력 F(외부 전기장에 의해서 전하가 받는 전기력) = Eq = -F(구에 작용하는 힘)이 되므로 아래와 같이 계산해 주면 된다. 계산은 아래 그림을 참고한다. θ = ..

일반물리학 문제풀이(전기선속과 가우스법칙)-3

문제 풀이이번에도 가우스 법칙을 사용해서 문제를 풀면 된다. 가우스 법칙에 대해 알고 싶다면 아래의 포스팅을 참고하면 된다.일반물리학 문제풀이(전기선속과 가우스법칙) -2 일반물리학 문제풀이(전기선속과 가우스법칙) -2문제  개념가우스 법칙 : 대칭성이 있는 가상의 폐곡면(예를 들어 구, 원통 등)을 전하를 중심으로 둘러싸서 그린 다음 내부에 있는 전하에 의해 만들어진 전기선속을 계산하는 수학적 방법. 이honeyphysics.tistory.com 먼저 (a)번을 푸는데 도움이 될 아래의 그림을 참고해 보자.문제에서 제시한 대로 구의 중심으로부터 1.5m 떨어진 점들을 이어 가상의 구를 그려본다.(가우스면) 그러면 가우스면의 표면을 통과하는 전기력선이 존재함을 알 수 있다. 가우스면 내부에 있는 전하에 ..

일반물리학 문제풀이(전기선속과 가우스법칙) -2

문제  개념가우스 법칙 : 대칭성이 있는 가상의 폐곡면(예를 들어 구, 원통 등)을 전하를 중심으로 둘러싸서 그린 다음 내부에 있는 전하에 의해 만들어진 전기선속을 계산하는 수학적 방법. 이렇게 얻어낸 전기선속으로 전기장의 크기와 방향을 알아낼 수 있다. 가우스 법칙의 수식은 아래와 같다.  풀이먼저 (a) 번 문제의 상황을 그림으로 표현해 보았다.그림의 하얀색 원이 반지름 a인 구 껍질이다. 그리고 그 바깥에 파란색 점선으로 표시된 원이 구 껍질 밖의 가상의 폐곡면인 가우스면이다. 구 껍질 중심에 1q의 전하가 있고 껍질 표면에는 -1q의 전하가 고르게 분포하고 있다. 그렇다면 전기력선은 그림과 같이 구껍질 안쪽에서만 그려지고 구 껍질 바깥으로 나오지 않는다. 왜냐하면 +1q의 전하와 -1q의 전하가 ..

일반물리학 문제풀이(전기선속과 가우스의 법칙)

문제 개념본격적인 문제 풀이 이전에 전기선속에 대한 개념을 짚고 넘어가고자 한다. 전기선속(혹은 전기력선속)이란 간단히 말해서 단면적 A인 면을 통과하는 전기력선의 수이다. 이를 수식으로 나타내면 Φ(전기선속) = EAcos(θ) 로 표현된다. (E = 전기장, A = 전기력선이 뚫고 들어가거나 나오는 면의 단면적, θ = 면의 법선벡터와 전기력선이 이루는 각도) 이 식은 단위 면적당 전기력선의 수를 나타내는 수식 E = N(전기력선의 수 = 전기선속)/A로부터 유도된다.  풀이먼저 (a)번 문제의 상황을 그림으로 표현해 보면 아래와 같다. 그림에 대해 간략하게 설명하자면 빨간색으로 표시된 화살표가 전기력선, 하늘색 테두리에 하얀색이 칠해진 사각형이 문제에서 설명하고 있는 변의 길이가 각각 0.350m,..