9월, 2007의 게시물 표시

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1. 일이란? 일은 거리와 물체에 작용한 힘에 비례한다. 그러므로 물체의 힘 F가 작용하여 거리 D만큼 이동시켰을 때 한 일의 양을 W라고 하면 W=FD 가 된다. 힘의 단위는 N(뉴턴)이다. 그러므로 일의 단위는 N·m가 되고 이것을 J(줄)이라고 부른다. 1J=1N ·m 2. 일의 효율성 일의 효율성은 일률이라고 부른다. 같은 시간 동안 한 일의 양을 정의하는 것이 일률이다. 일률은 영어로 Power이기 때문에 P라고 쓰며 다음과 같이 정의된다. (W=일, t=시간) 이때 시간의 단위는 초이고 일의 단위는 J이므로 일률의 단위는 J/s가 된다. 이것을 W라고 쓰고 와트라고 읽는다. 1초동안 1J의 일을 했을 때의 일률이 1W이다. 일은 W=FD이므로 P=FD/t=F*D/t 가 된다. 여기서 F는 힘이고 D는 이동거리이다. 거리를 시간으로 나누 값은 속도 V이므로 D/t=V이다. 따라서 힘 F에 의해 속도 V로 움직일 때 일률은 P=FV가 된다.

수학문제 1

  가영, 효근, 예슬 3명의 어린이가 문제를 풀었다. 가영이는 효근이보다 10분 더 오래 걸렸고, 효근이는 예슬이보다 10분 더 오래 걸렸다. 가영이는 효근이보다 1분에 1문제씩 적게 풀었고, 예슬이는 효근이보다 1분에 2문제씩 더 많이 풀었다. 효근이와 예슬이가 푼 문제의 수는 같고, 가영이는 효근이보다 10문제를 더 많이 풀었다. 가영이는 몇 문제를 풀었는가?  

시간여행을 할 수 있을까?

1. 빛의 속력  일반적으로 속력 U로 움직이는 것에서 속력 V로 가거나 던져지는 물체는 U+V이다. 그러나 빛의 속력은 움직이는 물체 안에서도 일정하다. 그러려면 새로운 공식이 필요하다. 새로운 공식을 U&V라고 하자. U&C=C 이다. 아이슈타인은 이 새로운 공식을 U&C=(U+C)/K라고 가정을 해 보았다. 그리고 K를 구해 보기로 했다. K는 다음 식을 만족했다. (U+C)/K=C 양변에 K를 곱하면 다음과 같이 된다. U+C=K*C 양변을 C로 나누어 준다. K=1+U/C 그러므로 새로운 공식은 다음과 같이 된다. U&C=(U+C)/( 1+U/C) 그런데 여기서 새로운 공식도 교환법칙이 성립해야 한다고 요구해 보자. 그러면, U&C=C&U 이것을 만족하기 위해서는 새로운 덧셈의 꼴이 조금 달라져야 한다. U&C=(U+C)/(1+(U*C)/C ²) 이 식은 모든 물체에 적용된다. U&V=(U+V)/(1+(U*V)/C ²) 2. 미래로 갈 수 있을까 빛의 속력은 일정하다. 그러므로 시간과 거리가 달라지게 된다. 일정한 속력으로 움직이는 기차 안에서 공을 바닥에 떨어뜨린다. 그것을 기차 밖에서 본 사람에게는 비스듬이 떨어지는 것 처럼 보인다. 이 공을 빛이라고 생각해 보면 기차 안이나 밖이나 공의 속력은 같다. 그럼 누가 봤을 때 공이 움직인 거리가 더 길까? 당연히 밖에 있는 사람이 볼 때이다.   기차 안의 사람은 '빛의 속력=짧은 거리/기차 안의 사람의 시간'이고 기차 밖의 사람은 '빛의 속력=긴 거리/기차 밖의 사람의 시간'이다. 빛의 속력은 같으므로 짧은 거리/기차 안의 사람의 시간=긴 거리/기차 밖의 사람의 시간 이다. 짧은 거리를 5, 긴 거리를 10이라고 하고 빛의 속력을 1이라고 하면 다음과 같다. 5/기차 안의 사람의 시간=1 10/기차 밖의 사람의 시간=1 과 같이 되어 기차 안의 사람의 시간은 5, 기차 밖의 사람의 시간은 10이 된다....