물리 new

가장 먼저 할 일: I 구해, 전기장 방향 구해, 관 기본 진동 그려

ㅁㅊ 5/10을 0.2로 봄

1. 일반역학

순간 속력은 원점에서 지점까지의 직선 기울기가 아닌 접선의 기울기

어중간 위치 운동에서 y축 속도 변화량 이용해서 시간 구하고, y축 변위(이때 부호 조심, 초기와 나중 위치까지 거리)식 이용해서 구함

공기저항력 포함할 때 전체를 먼저 분석하여 올라갈 때, 내려갈 때 가속도와 가속도 증감 파악하면 쉬움

상자 안 물체는 공기저항력을 받지 않음

외력=비보존력(중력, 탄성력, 전기력 제외 힘), 부력이나 탄성력처럼 힘이 변하면 일을 구할 때 '평균값'을 넣어야 함

수직항력과 주고받는 내부힘은 외부, 내부 관찰자에서 계산 값 동일

운동방향과 힘 방향 동일하면 직선 운동

물체 힘 여러개 모르면 걍 미지수로 둔다(싸인 적지마셈), 마찰력이 한 일 적을 때 속도 큰-작 구분 잘해

도르레 질량 무시하면 도르레의 알짜힘, 알짜 토크 모두 0이다

부호는 방향을 의미 (내가 충돌 후 모두 오른쪽 간다하고, 속도 계산 결과 -나오면 왼쪽으로 바꾸면 됨), 상대속도: 반대반향이면 더해야지

반발계수는 물체뿐만이 아닌 지면도 고려, 힘을 받는 쪽의 상대속도로 탄성계수 생각(받지 않는 쪽은 속도 변화가 없으니까)

2차원 탄성충돌은 상대속도보다 운동에너지 보존을 우선적으로 사용

질량 1:3, 한 물체 v, 다른 물체 정지인 탄성충돌은 충돌 후 속도가 v/2로 서로 반대 방향 운동 암기

탄성충돌 동일 각도 예뻐충돌: 분해하지 말고 충돌 전 p/2과 충돌 후 운동량 삼각형 벡터 생각

탄성충돌에서 상대속도 동일 사용할 때 충돌 직전 상대속도=충돌 직후 x, y축 상대속도 벡터합

양끝 '알짜'힘이 최대, 용수철로 연결된 물체에 다른 물체가 줄로 묶여있을 때 아래 물체는 탄성력없고 오직 중력과 장력뿐

단진동은 복원력을 통해 주기를 구하기도..(kx일 수 있는 힘 분석해서 버저 중간 1회), 중력이 없을 때 연직 평형점이 곧 변형길이=0, 수평이라도 마찰력 존재 시 변형길이와 평형점 같지 않다

단진자와 원뿔운동 구분(장력과 중력사이), 단진자 주기 장력을 제외한 알짜힘 가속도or내부관찰자 기준 느끼는 중력가속도

마찰이 있고 없고의 차이로 두 물체 사이 주고 받는 힘이 달라질 수 있음(없어지거나 변하거나 생기거나)

붙어가: 마<최정마, 떨어져: 일단 붙어간다 가정해서 구한 마>최정마 이면 마=운마임을 알 수 있음(최정마>운마), 탄성력이 최정마 보다 커야 계속 운동하고, 최정마 보다 작아야 최종 정지

마찰 존재 단진동은 꼭 평형점 분석(운마=탄성력)해서 길이 좌표 넣으면서 정지 위치 판단

마찰력이 한 일=감소한 에너지 변화량-증가한 에너지 변화량, 비가 아니라 몇배인지 물을 때는 값을 직접 구해야 함

빗면 줄로 묶인 물체에서 알짜힘 구할 때 빗면 물체 mgsinθ잊지마, 빗면이나 곡선이랑 수평으로 포물선 운동 시킬 때 속도 구분(포물선 운동 √2gh는 vy를 구하는 거)

구심 가속도(v2/r)의 속도는 전체 속도(≠접선속도)

2. 강체역학, 유체역학, 열역학

축바퀴 '장력'이 토크의 접선힘, 각운동량 보존에서 축을 왜 찾냐.. 걍 강체 I나 더해

회전축이 고정되야 천사식 쓸 수 있고, 토크 평형만 씀(회전운동만 고려)

굴러가는 회전축 이동하니까 병진과 강체운동 모두를 고려->시간을 등가속도 공식 이용해서 풂

보다 진자에서 각가속도를 접선 가속도로 전환할 때 진자의 반지름이 아닌 회전 반경(축-질량중심)을 넣어야 함

첨가 물 부피+잠긴 물체 부피 차이=상승 물의 부피

파스칼 법칙: 기해준 힘에 따른 압력 동일->새로운 압력 한 곳에 가해줌->눌러서 대기와 맞닿은 면에서 서로 압력이 동일(올라간 높이 동일)+변화한 부피 동일 (=상승한 부피와 하강한 부피 같다)

부력 작용점은 잠긴 부피의 중심

부피, 온도 그래프에서 '원점'을 지나는 직선이어야 압력 동일

열역학 풀 때 너무 식에 매몰되지 말 것, 기본적으로 PV=nRT라서 내부에너지,일 계산할 때 전환 떠올려야 하고, 이걸로도 풀릴 수 있다는 것을 명심, 어떤 원자의 속력이든 √T/m(by 병진운동만 고려한 운동에너지=3/2kT), 운동에너지와 내부에너지(운동에너지 총합)은 이원자부터는 회전운동 고려(3/2, 5/2, 6/2)

두 기체 압력이 전 후 동일하고 단열 과정이면, 단열 식을 통해 전 후 부피, 온도 비가 동일함 알 수 있음, 서로 주고 받는 힘은 일이 없지만, 외부 압력의한 피스톤이 한 일을 간과하지 말 것

전체를 고려할 때 기체끼리 주고 받는 것 외에 대기압 또는 피스톤이 가하는 것 잊지 말기

용수철+열역학: 기체 압력으로 탄성력(변형길이 몇배) -> 탄성에너지 변화량(변형길이 제곱=기체가 한 일 -> 주어진 식으로 내가 만든 문자 연결시켜 그래프그려서 풀이

3. 전자기학

부피 전하밀도 이용한 절연체 구 전기장: 표면(3)기준 내부: r/R, 외부: 점전하 취급하여 (R/r)^2 or 원칙대로 Q/r2

원통은 표면(2) 기준 내부: 기준의 r/R, 외부: 선전하 취급하여 R/r

원통 자기장 외부: 실전선 취급하여 기준의 (R/r), 내부는 기준의 r/R, 빈 원통은 내부에 전류 없다..

부도체 안 점전하 있을 때 전기장은 알짜전하량 구해서 하나의 점전하처럼or각각 따로, 도체구 전하량으로 전위구할 때 그 지점의 전기장 식쓰면 됨

애매한 각도면 sin, cos값 적어두고 전기장 합성하기, 합성할 때 익숙한 각도가 아니면 x, y축 나눠서 따로따로 생각해보기

V=4πr3/3 -> dV=4πr2 dr

정전기학에서는 도체 내부 전위 동일하지만, 전기회로같은 경우 전류의해 도체 내 음전하 이동하여 전위차 발생, 면전하에 의한 도체 중심 전기장 존재하여 도체 내 전기장은 0이 됨

병렬 연결하면 1차선에서 2차선 되듯 합성 저항은 감소!

RC 구할 때 병렬연결 저항이면 합성할 때 주의

축전기 충전or방전or전하량 나눠가질 때 전자 이동 방향으로 전류 방향 판단 (충전 시 전류 반대 방향으로 전자가 이동=+가 더욱 세짐, 방전 시 축전기를 건전지로 보기), 축전기끼리 연결 시 전하량은 일정한데 계산해보면 에너지는 감소, LC진동은 에너지는 일정한데 계산해보면 전하량 다름, 축전기 끼리 있을 때는 끊긴 전선 ㄴㄴ 저항이랑 같이 있고 완충이어야해

 

상호유도 전원장치 연결된 1차코일의 자기장이 2차코일의 유도전류에 영향을 끼친다=1차 전류의 미분 그래프가 2차 전류 그래프, 1차와 2차 전력이 같은 걸 전력은 늘 변하지 않음이라 착각 ㄴ, 변압기 1차, 2차 전력(I2R)과 자속 변화 동일

유도기전력 구할 때 자기장과 운동방향 수직, 자기력 구할 때 자기장과 전류 수직, 자속 그래프 기울기가 유도전류 방향

유도 전류에 의한 자기력은 운동 반대 방향 ↔ 기존 전류에 의한 자기력은 전류와 자기장 수직 방향

유도전류 흐르지 않아도 유도기전력은 걸릴 수 있다, 다른 전류 없이 유도전류만 흐르면 자기력(운동반대 방향)받아 속도가 느려짐(유도기전력 감소하여 유도전류 감소하고 자기력이 감소하여 속도가 완만하게 느려짐)

막대가 받는 자기력≠막대 내부 전자가 받는 자기력

전자의 자기력의 경우 속도와 반대방향으로 전류 방향을 잡는다≠기존 전원에 의한 전류 방향으로 전자의 자기력 구하지 않는다 (기존 전류에 의한 자기력에 의해 운동 방향 결정 -> 전자에 의한 자기력 생김, 유도기전력 걸림 -> 유도 전류에 의한 막대 자기력이 운동 반대 방향으로 생김=속도는 '증가'하지만 나중에는 일정해짐

기본적으로 자기장이든 전류든 세기는 감은 수에 비례

 

직류 전원과 교류 전원일 때 장치 구분(축전기, 코일은 교류전원에서 걍 저항)

교류는 벡터합처럼 풀어야 함 명심+벡터합 결과 전원장치 전압이 나와야 함, 전원 전압은 전원 진동수 달라져도 변화없음

리액턴스 큰게 감소, 작은게 증가할 때 임피던스 증감 판단 주의, √L/C 넣는 자리 주의

위상 90˚ 차이=주기 T/2 차이 (T, 2π, λ, 360˚)

전류가 최대일 때는 순간적인 값 ㄴㄴ 시간으로 순간을 의미->저항 흐르는 전류 최대일 때: 코일, 축전기 모두 최대 전류(직렬)

순간적인 값은 일단 최대값 먼저 구하고 전류, 저항전압과 코일, 축전기 전압과 90도 차이 이용

회전 전자기 유도에서 회전하는 도선의 앞 뒤 구분 유념

교류 전원에 표시된 진동수 ≠ 공명진동수

LC 진동에서 애매한 시간 때는 에너지 그래프로  판단

3. 광학, 소리

반사 광선이 동일 면 상 초점 지나면 모아주는 거울, 굴절 광선이 동일 면 상 초점 지나면 모아주는 렌즈 (거울과 렌즈 둘다 평행 초점, 구심점 구심점 동일 기준), 렌즈 뚱뚱한 쪽으로 꺾임, 거울 초점거리 바꿀 수 없음

굴절 시 진동수는 절대 변하지 않음, 속도비가 곧 파장 비

~보다 느리다=파장 짧다=밀하다=파란색, 분산 공기 중 진동수는 빨<파(진동수는 그대로인걸 두 빛 간의 비교와 혼동하지 말 것), 파장과 속력은 비례하고 굴절률과 반비례

전반사 문제 최대, 최소 신경쓰지 말고 임계각부터 구해서 입사각과 사인 값 비교해서 전반사 되는지 확인(sin ic=n작/큰)

파동의 진동방향과 진행방향 비교하여 파동 종류 판단(위치 그래프에서 파동을 진행 방향으로 이동시켜서 매질의 운동방향 판단), T만큼 이동=λ만큼 이동

사이에서 어떤 일이 벌어지든 입사할 때와 마지막으로 굴절될 때 매질이 동일하면 처음 입사각과 마지막 굴절각 동일

얇은막 간섭과 골, 마루 표시한 그림 구분 주의 -> 주어진 그림에서 골, 골(마루, 마루)이면 보강간섭 인 것!, 거리는 골-마루가 반파장 이용하여 계산

단일슬릿 경로차는 주어 주의, 광로차는 보정거리 큰-작, 경로차는 눈에 보이는 거리 큰-작, 매질 끼우면 광로차로 밝고 어두운 무늬 판단

~에서의 위상 동일=~에서 보강 간섭을 한다=밝은 무늬, P점은 고정된 위치인지(좌표가 변하는 것), 경로차가 동일한지 확인

가장 밝은 무늬=단일슬릿으로부터의 경로차가 0인 곳, 슬릿의 위치를 바꿔도 슬릿 사이 폭이 변하지 않으면 무늬사이 간격(Δx)는 변하지 않는 것을 이용하여 가장 밝은 곳이 어떻게 바뀌는지 보기(Δx/2 위or아래로 이동 시 무늬 색깔 정반대로 변함)

경로차 변화량이 λ/2보다 크면 무늬 변한 적이 있다=간섭 종류가 변한 적이 있다

거울은 고정단 반사로 마치 출발 위상 반대인 것처럼 생각

소리 속력은 분해하면 안됨, 측정 파장 구할 때 음원속도에 곱해주는 T주기의 역수는 소리 진동수, 측정 파장이나 속도는 딱 정해진 공식으로 적고, 대신 소리는 v=fλ 자유롭게 변환 가능

음파 진행방향으로 음원과 관측자 사이 거리를 판단하지 말것.. 음파 진행방향으로 음원 위치 판단!

 

4. 현대물리

감마입자=광자, 전자는 쿼크로 구성x, 중성미자는 '양or전자'의 사은품

전자(물질파) 에너지 준위=역학적에너지->궤도 운동 역:운:위=-2:1:-1 이용

입자의 역학적 에너지는 절대 변하지 않지만, 퍼텐셜 에너지에 따라 운동 에너지 달라질 수 있음(무한 퍼텐셜 우물에서는 입자 퍼텐셜에너지=0이라 운동 에너지가 곧 역학적 에너지인 것과 구분)