문제 풀이 문제 상황을 이해하기 위한 애니메이션입니다. 치타가 정지상태에서 45m 거리를 달렸을 때 속력이 72km/h가 된 상황입니다. 그렇다면 이때 치타의 평균 가속도는 어떻게 구할 수 있을까요? 평균가속도는 속도의 변화를 걸린 시간으로 나눈 물리량입니다. 여기서 속도의 변화는 72km/h - 0으로 쉽게 구할 수 있습니다. 하지만 걸린 시간은 주어지지 않았기 때문에 주어진 값으로 찾아내야 합니다. 그렇다면 시간을 알아내 볼까요? 시간은 변위를 평균속도로 나눈 값으로 구할 수 있습니다. 여기서 속력은 델타 v가 아닌 평균속도의 값이 되어야합니다. (저도 델타 v로 정의하는 오류를 범했습니다.) 그렇다면 평균속도는 어떻게 구할까요? 평균속도는 최종속도와 최초속도의 합을 2로 나누어주면 됩니다. 그렇다면..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 20. 17:51

생물리학 혹은 생물물리학이라고 하는 이 학문은 영어로 Biophysics 혹은 Biological Physics라고 한다. 이 학문은 생물학적 현상과 구조를 물리학적인 관점에서 해석하고 연구하는 학문이다. 실제로 이 분야를 연구해서 노벨상을 받은 학자들이 있어 더욱 각광받고 있는 학문이다. 주로 다루는 내용들은 분자 수준에서의 생물학적 상호작용, 생체 조직과 기관의 역학, 신경신호 전달 등 다양한 주제를 다루며, 이를 통해 질병의 원인과 치료 방법에 대한 이해를 개발하는 데도 활용된다. 우리나라의 경우 생물물리학을 전문으로 다루는 학부는 거의 없다. 물리적 방법론을 생명현상에 적용하는 학문이기 때문에 학부생 정도 수준의 물리 지식은 이미 알고있다는 전제하에 교과 내용이 진행되기 때문에 학부가 따로 있는 ..

물리학 사전 2023. 5. 20. 00:33

문제 이 문제는 야구선수가 슬라이딩을 할 때 손실된 운동에너지의 양과 슬라이딩한 거리를 구하는 문제다. 그래서 마찰력과 운동에너지가 서로 어떤 관계가 있는지 묻는 문제로 보인다. 풀이 먼저 주자가 2루에 슬라이딩 한다는 것은 운동에너지가 존재한다는 의미입니다. 질량을 가진 사람이 움직였기 때문입니다. 여기서 최종 속력이 0이 되었다는 것은 슬라이딩 하는 동안 마찰력에 의해 운동에너지의 손실이 발생해서 최종적으로 정지했다는 의미입니다. 따라서 마찰력에 의해 손실된 역학적 일의 총량은 위 식으로 구할 수 있다. 처음 속력이 4m/s 나중 속력이 0m/s 가 된다. 식에 값을 대입해보면 이렇게 계산할 수 있다. 그래서 결과는 마찰력에 의해 손실된 운동에너지는 -560J(줄)이 된다. 그렇다면 야구선수가 슬라이..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 18. 21:16

양자역학을 접하고서도 놀라지 않는 사람은 그것을 제대로 이해하지 못한 사람이다. - 닐스 보어 전문가란 매우 좁은 분야에서 생길 수 있는 거의 모든 실수들을 해본 사람을 말한다. - 닐스 보어 우리가 역설을 만났다는 것이 얼마나 놀라운 일입니까? 이제 우리는 발전할 희망이 있습니다. - 닐스 보어 아인슈타인, 신에게 명령 하지 말게나(Einstein, stop telling God what to do) (아인슈타인이 "신은 주사위를 던지지 않는다." 라고 하자 보어가 한 대답 - 닐스 보어 예측은 매우 어려우며, 미래에 대해서는 특히 그렇다 - 닐스 보어 예측할 수 없는 세계를 인정하고 그것을 이해하려고 노력해야 합니다. - 하이젠베르크 우리는 이해의 한계를 만나면 행복해져야 합니다. - 하이젠베르크 우..

물리학 잡담 2023. 5. 18. 08:52

문제 문제를 이해해 봅시다. 페인트의 총량(부피)이 3.79 x 0.001m³ 일때 페인트의 총량으로 칠할 수 있는 표면의 넓이가 25.0m²라고 하면 칠해진 페인트의 두께는 얼마인가를 묻고 있다. 그림으로 살펴보자 1갤런의 페인트로 25m²의 표면을 칠했다면 그 두께의 길이는 얼마일까? 페인트를 측면에서 바라본다면 페인트의 두께가 보일 것입니다. 그렇다면 두께는 어떻게 구할 수 있을까요? 1갤런이 외부적으로 손실되지 않고 온전히 페인트칠에만 사용되었다면 그 양은 보존되어야만 합니다. 따라서 위 그림과 같은 방정식을 세울 수 있습니다. 여기서 x는 두께(높이)가 됩니다. 변수가 x하나이니 위식으로 바로 x값을 구할 수 있습니다. x값은 이렇게 쓸 수 있고 mm단위로 하면 0.15mm가 되고 마이크로미터 ..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 16. 21:31

당연하다고 해서 그 것이 진리라고 확신하지 말 것. 아인슈타인 전기에 나오는 말이다. 예전에 읽어서 단어가 정확하지 않을 수 있고 잘 기억도 나지 않지만 아인슈타인이 특허청 직원으로 일할 때 그의 상사가 했던 말이라고 한다. 요즘 회사에서 일을 하다보니 내 생각에는 회사를 위해 필요한 이야기인데 상급자에게 이야기하면 상급자의 기분이 상해서 혹시 나에게 불상사가 생기지 않을까 두려워 솔직한 이야기를 안하는 것이 당연한 순리인 듯한 분위기를 많이 느낀다. 물론 내가 경력이 아직 많지 않고 나또한 그렇게 표현을 잘 하지 못해서 문제를 지적할 자격은 없지만, 그래도 그간 이 회사 저 회사 옮겨 다니며 깨달은 것은 그런 이야기를 하지 않으면 나는 수동적으로 그들에게 휘둘릴 뿐이라는 것이다. "까라면 까야지" 군대..

물리학 잡담 2023. 5. 15. 20:32

영원히 죽지 않고 건강하게 살고자 하는 바람은 많은 사람들이 가지고 있을 것이다. 하지만 바라기만 한다고 노화가 멈추지 않는다는 사실은 모두가 알 것이다. 노화의 원인에 대해 공부해 보고 노화를 막아보고 싶은 사람들 혹은 노화 연구에 순수한 호기심이 있는 사람들에게 노화의 원인과 해결방법 등 실질적으로 도움이 되는 사이트들을 공유하고자 한다. 오늘 포스팅이 도움이 되길 바란다. 1. The hallmarks of aging (López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G. (2013)) Cell은 생물학 분야에서 권위 있는 학술지이다. 여기에 개제된 Review형식의 논문이다. 논문은 노화의 원인과 특징을 잘 정리해 두었다..

물리학 잡담 2023. 5. 14. 18:34

오늘도 Manim을 활용해서 일반물리학 연습문제를 풀어보겠습니다. 단원은 벡터와 이차원 운동입니다. 그럼 시작해 볼까요 문제 문제를 읽어보고 문제의 상황을 이해해 봅시다. 수평 즉 지면 기준 30º의 투사각으로 발사된 포물체가 4초 뒤에 산중턱에 정지한 상황입니다. 주어진 물리량들을 정리해볼까요? 초기속도, 투사각, 정지할 때 까지 걸린 시간 이 세가지 물리량이 문제에서 주어졌습니다. 그러면 문제 상황을 그림으로 확인해 보겠습니다. 포물체가 포물선을 따라 초기 속도 60.0m/s 투사각 30도의 조건으로 포물선 운동하는 상황입니다. 애니메이션으로 확인해 볼까요? 포물체의 운동을 애니메이션으로 확인해 보았습니다. 그럼 궤적의 최고점에서 포물체의 속도를 구해볼까요? 최고점에서 속도의 y성분은 0이 됩니다. ..

일반물리학 문제풀이 2023. 5. 7. 13:55