중력의 범위와 세기
중력은 질량이 있는 모든 물체 사이에 끌어당기는 힘을 말합니다. 뉴턴(Newton)에 의하면, 질량을 가진 물체는 다른 물체를 두 물체의 질량에 비례하고, 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 서로를 끌어당깁니다. \[F=G\frac { { m }_{ 1 }{ m }_{ 2 }...
시간기록계 (빗면 위에서의 운동)
시간기록계 일정한 시간 간격으로 종이테이프에 타점을 찍어 물체의 운동을 기록하는 장치입니다. 시간기록계는 가정용 콘센트에 꽂아서 사용합니다. 그래서 시간기록계의 타점 주기는 공급되는 가정용 전력 주파수와 밀접한 관계가 있습니다. 우리 나라의 경우 220V 60Hz의 전력이 공급되므로, 시간기록계의 주파수도 60Hz가 됩니다. 주파수는 1초당...
중화 반응 모형
중화 반응 산과 염기가 반응하여 물이 생성되는 반응을 중화 반응이라고 합니다. 산과 염기가 반응하면 산에서 나온 수소 이온(H+)과 염기에서 나온 수산화 이온(OH–)이 1:1의 비로 반응하여 물을 생성합니다. 이때, 수소 이온이 수산화 이온보다 많으면 산성, 수소 이온과 수산화 이온이 같으면 중성,...
이온 결합
이온 결합의 형성과 에너지 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 입자(예: 금속 원자)와 전자를 얻어 음이온이 되기 쉬운 입자(예: 비금속 원자)가 접근하면, 두 입자는 서로 전자를 주고 받아 18족 원소와 같은 안정한 전자 배치를 가지는 양이온과 음이온이 됩니다. 이 두 양이온과...
축전기 속의 유전체
축전기 Capacitor 축전기(Capacitor, 커패시터)는 전하를 임시로 담아두는 부품입니다. 담긴 전하는 다시 흐르면서 일을 할 수 있습니다. 강물의 흐름을 전류라고 한다면 커패시터는 강물을 담아두는 댐으로 비유할 수 있습니다. 축전기는 얇은 두 금속판을 서로 가깝지만 닿지 않도록 하여 만듭니다. 이런 이유로 축전기의...
감압식(저항막) 터치스크린
터치스크린 터치 스크린은 화면상의 원하는 위치를 클릭하거나 드래그 하면서 IT 기기들을 보다 직관적으로 사용할 수 있게 해주는 기술입니다. 터치스크린은 감지 방식에 따라 여러 가지가 있습니다. 저항막 방식: 저항값을 가지는 두 장의 터치스크린으로 구성됨. 터치스크린을 누르면 두 장이 서로 접촉하는 구조....
물방울의 에너지는 어디로 갔을까? (열역학 제2법칙과 비가역 현상)
* 위 시뮬레이션에서 입자 사이의 인력은 고려하지 않았습니다. 물방울의 에너지는 어디로 갔을까? 물방울의 자유 낙하를 생각해 봅시다. 거시적인 관점에서, 떨어지는 물방울은 시간에 따라 위치가 바뀝니다. 이 경우 우리는 물방울이 운동한다고 말하고, 그 운동에너지(\( =\frac{1}{2} m\upsilon^{2} \))를 계산할 수 있습니다. 이...
진자의 에너지는 어디로 갔을까? (열역학 제2법칙과 비가역 현상)
진자의 에너지는 어디로 갔을까? 공기 중에서 진동하는 진자는 진동하는 과정에서 공기 분자와 계속 충돌하게 됩니다. 공기 분자는 진자로부터 에너지를 얻어서 속력이 커집니다. 반대로, 진자는 에너지가 점점 작아집니다. 결국, 진자가 가지고 있던 역학적 에너지는 공기 분자에 열에너지로 변환됩니다. 진자의 역학적 에너지...
무선 충전기로 LED 켜기 (전자기 유도)
스마트폰 무선 충전기로 LED를 켜는 실험입니다. 코일은 100μH를 사용했는데요, 인덕터 대신 에나멜선을 적당히 감아서 해도 될 것 같습니다.
중력 렌즈
시공간의 휘어짐 상대성 이론으로 유명한 아인슈타인은 중력을 힘으로 생각하지 않고 물체의 질량이 시공간을 휘게 한다고 생각하였습니다. 이 때 질량이 클수록 시-공간의 휘어진 정도가 큽니다. 이를 통해 물체가 낙하하거나 행성이 태양 주위를 도는 것도 휘어진 시공간을 따라 물체가 운동하는 것으로 보았으며...
