정의 레이저(LASER)에 대해서는 많이들 들어봤을 것이다. 하지만 레이저가 정확히 무엇이고 어떤 원리로 만들어지는지에 대해서는 내가 잘 몰랐다. 그래서 이참에 공부한 내용을 끄적여본다. 레이저(LASER)는 Light Amplification by Stimulated Emisson of Radiation의 각 단어 앞글자를 딴 단어다. 직역하면 복사유도방출에 의한 빛 증폭이다. 레이저는 단일 파장의 빛으로, 하나의 직선 방향으로 진행하며 여러 방향으로 분산되지 않는다. 원리 레이저의 핵심원리는 복사에 의한 유도방출이다 (Stimulated emission of radiation). 유도방출이란 외부에서 전자기파가 복사되어 레이저 공진기 내에 있는 원자에 에너지를 전달하게 되면 전자의 에너지 준위가 올라..

물리학 사전 2023. 8. 18. 10:42

오늘은 물리학 이론을 게임의 요소에 반영해 사용자들이 물리학을 보다 재미있게 접할 수 있도록 만들어진 게임들에 대해 소개하는 글을 쓰고자 한다. 1. Kerbal Space Program(KSP) Kerbal Space Program은 멕시코의 Squad사가 개발한 로켓 발사 시뮬레이션 게임이다. 로켓에 필요한 여러 부품을 유저가 직접 구성하고 조립해 우주에 발사하는 게임이다. 이때 로켓의 움직임은 실제 물리법칙에 기반해 시뮬레이션된다. 유저는 로켓을 설계하고 발사하는 것뿐만 아니라 비행선을 타고 우주를 여행하며 물리 현상을 간접적으로 체험할 수 있다. 출시 플랫폼 : 스팀, PS4, Xbox 공식사이트 : https://www.kerbalspaceprogram.com/ Kerbal Space Progr..

물리학 잡담 2023. 6. 17. 23:10

의식은 우리 인간의 존재와 경험에 깊은 영향을 미치는 핵심 개념 중 하나이다. 의식은 깨어 있는 상태에서 자기 자신이나 사물에 대하여 인식하는 작용이다. 의식을 통해 사람들은 자신을 둘러싼 세계를 경험하게 된다. 의식은 신경계의 아주 복잡한 시스템으로 존재한다. 즉, 뉴런의 전기적 활동으로 의식이 발생한다. 의식은 유전자의 지시에 따라 만들어진다. 하지만 유전자의 지시에 따른다고 하더라도 의식은 유전자의 지시를 뛰어넘어 독립적으로 작동한다. 의식은 우리가 세상을 이해하고 그에 대한 의미를 부여하는 능력을 제공한다. 의식은 우리의 성장, 학습, 사회적 상호작용, 창조성, 문화적인 경험 등 모든 측면에 영향을 미치는 중요한 역할을 한다. 이로 인해 자기 인식과 자기 이해가 가능해지며 자신의 욕구와 가치, 목..

물리학 잡담 2023. 5. 27. 21:03

문제 풀이 경비행기가 240m를 활주했다면 변위 x는 240m가 됩니다. 그리고 속력이 120km/h가 된다면 v를 120km/h로 두고 연립방정식을 풀 수 있게됩니다. 초기속도는 경비행기가 정지해있다고 가정하고 0으로 정합니다. 그렇다면 식을 아래와 같이 정리할 수 있습니다. 그렇다면 at = 120km/h를 아래의 식에 대입해주면 시간 t를 구할 수 있겠네요. 구해볼까요? 경비행기가 이륙하는데 걸리는 시간은 14.4s가 되겠습니다. 이제 시간을 구했으니 가속도를 구할 수 있게 되었습니다. 구해볼까요? 이렇게 가속도도 쉽게 구할 수 있게 되었습니다. 그래서 경비행기가 이륙하는데 필요한 시간은 14.4s 가속도는 2.32m/s²이 되겠습니다. 결론 등가속도의 개념을 이해하면 많은 문제를 쉽게 해결할 수 ..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 21. 17:32

문제 풀이 20m/s로 운행하던 기차가 -1.0m/s²의 가속도로 감속했다면 40초 뒤에 기차는 얼마만큼 이동했느냐를 묻는 문제입니다. 그럼 문제에서 이야기한 상황을 그래프로 표현해 볼까요? 보시는 바와 같이 20m/s의 속도로 운행하던 기차가 -1.0m/s²으로 감속했기 때문에 결국 40초가 되기 전에 속도가 0이 되어 멈추고 반대방향으로 역주행하게 됩니다. 기차가 역주행하는 경우는 생각하지 않는다면 처음 속도가 20m/s일 때부터 속도가 0m/s일 때까지 간 거리만 이동거리로 보면 됩니다. 그러면 계산해 볼까요? 일차원 등가속도 운동에서 속도를 구하는 공식을 이용하면 속도가 0이 될 때 시간을 구할 수 있습니다. 그렇다면 t = 20s가 된다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 그렇다면 t = 0s부터 t..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 21. 17:01

문제 풀이 자동차가 55mi/h의 속력으로 움직이고 있다면 0.6m/s²으로 가속한다면 60mi/h에 도달하는 시간은 얼마나 될까를 묻는 문제입니다. 등가속도 운동의 속도를 구하는 공식으로 시간을 구할 수 있겠네요. 일차원 등가속도 운동에서 속도를 구하는 식입니다. 이 식에서 t만 좌변에 남겨주면 시간 t를 구할 수 있게 됩니다. 이렇게 식을 세워 풀어주면 시간 t를 쉽게 구할 수 있습니다. 1mi = 1.6km인 것은 다들 알고계시지요? 결론 등가속도 운동의 개념에 대해 알고 있다면 어렵지 않게 풀 수 있는 문제다.

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 21. 15:44

문제 풀이 문제를 통해 유추해 보면 자동차 여행자는 중간에 22분 휴식을 취한 시간 외에는 89.5km/h의 일정한 속도로 운전하고 있는 상황입니다. 그래프를 통해 확인해 보면 중간 쉬는 시간에는 속도가 0이고 그 외에는 모두 89.5km/h의 속도입니다. 그렇다면 이때 평균속도가 77.8km/h가 나왔다면 운전자는 어느 정도의 거리를 몇 시간 동안 운전했는지 어떻게 알 수 있을까요? 한 번 평균속도를 구하는 공식을 통해 77.8km/h가 어떻게 나왔는지 확인해 봅시다. 평균속도를 구하는 식은 위와 같습니다. 그래서 77.8km/h를 평균속력으로 하면 자동차를 타고 간 총거리를 총 걸린 시간으로 나눈 값이 평균 속력이 됩니다. 그렇다면 22분 동안 멈춰있던 시간을 제외하면 평균속력은 어떻게 될까요? 이렇..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 20. 19:59

문제 풀이 먼저 문제의 상황을 이해해봅시다. 제트기가 활주로에 정지상태로 있습니다. 이륙을 하려면 활주로를 벗어나지 않고 75m/s의 속도에 도달해야합니다. 그래서 가속도가 1.3m/s² 이라면 2.5km의 활주로를 벗어나지 않고 이륙할 수 있는지 묻는 문제입니다. 그렇다면 이륙을 위한 속도인 75.0m/s에 도달하는데 얼마나 걸리는지 시간을 알 수 있다면 제트기가 시간동안 이동한 변위를 구할 수 있으니 활주로의 길이를 벗어나는지 확인해볼 수 있지 않을까요? 제트기는 등가속도 운동을 하고 있기 때문에 위의 식으로 제트기의 속도를 구할 수 있습니다. 하지만 이륙하는데 필요한 속도는 문제에서 주어졌습니다. 그리고 초기속도는 0 그렇다면 미지수는 t하나 뿐이니 t를 구할 수 있겠네요. 이륙속도를 좌변의 v에 ..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 20. 18:36