고급물리:퍼텐셜 에너지 편집하기 (부분)

===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
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!질문
!대답
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|개념
|에너지는 왜 스칼라일까?
|방향성이 없고, 그 지점의 상태만 의미하기 때문에 스칼라라고 할 수 있죠. 마치 온도나 돈처럼...!!
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|퍼텐셜에너지는 스칼라인데, 에너지와 벡터가 연관되는 지점은 없나요?
|<math>\triangle U= -W</math>..

자기장에서의 벡터퍼텐셜이 있군요. 자기장에 다이버전스를 취하면 컬이 되는 것을 이용하여 자기장 자체를 <math>B= \nabla \times A</math> 형태로 표현한거죠. 양자역학 이전엔 잘 쓰이지 않는 형태입니다.

진짜 퍼텐셜...이라기보단, 전기장이 V에 다이버전스를 취하는 형태로 나오듯, 자기장도 그 근원이 있지 않을까 고민해본 결과라 보시면 될 것 같아요~
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|중력이 한 일과 알짜힘이 한 일과 퍼텐셜 에너지 변화량과 내가 준 힘이 한 일은 각각 뭘 변화시키고, 뭐가 어떻게 다른가요?
|음... 복잡하다.

#중력이 한 일 : 물체에 중력이 하는 일. 만약 -일을 한다면, 해당 일만큼 중력에 저장됨.
#알짜힘이 한 일 : 중력과 외력이 합쳐진 알짜힘이 한 일. 알짜힘이 한 일은 물체의 운동에너지로 변환되죠.(보존력에서)
#퍼텐셜에너지 변화량 : 중력이 한 일 중에 -일은 퍼텐셜에너지로 저장됩니다. 만약 중력이 +일을 한다면 퍼텐셜 에너지가 줄어들겠죠.
#내가 준 힘이 한 일 : 내가 준 힘의 일부는 중력에 퍼텐셜에너지를 저장하는 데 쓰이고, 이 나머지 부분이 물체의 운동에너지를 만드는 알짜힘이 되죠.
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|물체가 자유낙하운동을 할 때, 바닥에 닿을 때까지 일정하게 중력이 증가해 바닥에 닿았을떄 최종적으로 "중력 500배" 가 되었다면 특정 지점에서의 속력은 시간에 관해서 어떻게 표현될까.
|으아앗;;; 일반 상대론은 나도 아직;;;
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|∇이 뭔가요?
|다이버젼스. 음... 3차원에 대한 미분이라고 생각해..두세요. 나중에 하게 될거에요`
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|물리에서 중력에서의 퍼텐셜 에너지가 음수값을 갔는데 그 이유가 궁금합니다.

퍼텐셜 에너지가 음수인게 믿기지 안ㅎ습니다

앞에서 보았던 그 역학적에너지가 음수라는 것은 무슨 의미 인지요..?
|음수값은.. 단순히 생각하면 묶여 있다고 생각하면 좋아요. 특정 기준점 아래 있다라는 의미.


저도 처음엔 퍼텐셜에너지가 음수라는 게 정말 불편했어요;;;
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|장력의 방향은 어디로 설정해야 하나요?
|상황에 따라... 말로 하기 복잡하군요;;;
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|퍼텐셜 에너지가 직관적으로 잘 받아들여 지지 않는데, 혹시 퍼텐셜 에너지가 없을 수도 있는 것 아닌가요? 퍼텐셜 에너지의 존재를 입증한 실험이 있다면 소개시켜주세요!
|없을 수도 있죠. 힘이란 것도 없을 수도 있는 것 아닌가요? 단순히 표현하기 위한 것일 뿐.

퍼텐셜 에너지도 수학적 도구...인데, 그 수학적 도구가 실존하는 것 같죠. 입증은... 블렉홀에서 나오는 빛의 에너지를 분석하면 될듯. 더 큰 중력을 통과해서 나온 빛은 에너지가 많이 줄어 있어요.
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|만약 물체 a가 -5m/s로 운동하고 물체 b가 5m/s로 운동하고 있는 상황에서 물체a의 좌표계에서 보았을 때 물체 b가 10m/s로 움직이는것 처럼 보이는데 그럼 정지 좌표계와 a의 좌표계에서 b의 운동에너지가 달라지는데 이 모순을 어떻게 해결하나요
|달라요. 다른 게 맞아요. 물체의 운동은 상대적일 뿐, 절대적일 수 없죠. 다만, 상대의 운동이 어떻게 보일지 예상해 볼 수만 있을 뿐.
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|중력장과 전기장에서의 퍼텐셜 에너지의 차이점은 무엇일까요?
|근원 말고 근본적인 차이는 없습니다.
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|행성의 운동같이 질량이 매우 큰 물질을 다룰때는 서로의 만유인력에 대한 퍼텐셜에너지도 다 고려하나요?
|보통은 연구대상이 아닌 것들은 무시합니다만... 정밀도가 요구되는 작업에선 고려하죠. 슈퍼컴퓨터로.
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|절대적인 퍼텐셜 에너지를 정할 방법이 없을까요?
|없어죠. 절대적인 운동에너지를 정할 수 없듯.
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|기준면에 따라서 퍼텐셜 에너지가 달라지는데, 그렇다면 이를 '에너지는 상대적인 값이다.' 는 참인가요?
|네.
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|퍼텐셜 에너지는 수학적으로 계산하기 편하게 하기 위해 도입된 것인지 아니면 실제로 존재하고 측정된 적 있는 물리량인지 궁금합니다.
|인간이 느끼는 것만이 실존하는 것은 아니죠. 힘도 인간이 제대로 느낄 수 있는 건 아닌데, 받아들이잖아요? 힘이야말로 이런 근본적인 물음의 대상이 되어야 하리라 생각합니다. 우리가 정확하게 느낄 수 있는 건 아니지만, 마치 그게 있는 것처럼 물리세계가 작동하잖아요?
에너지나 퍼텐셜은 단순히 수학적인 도구라 치부해도 상관 없습니다. 그저 우리 세계를 잘 설명해주는 모델일 뿐이죠. <math>E=mc^2</math> 또한 수학적 모델에 불과하죠. 우리가 살아가는 모든 것. 우리가 느끼는 모든 것. 우리의 존재 자체가 실존한다 말할 수는 없습니다. 공간과 시간... 그 모든 것이.

우리는 시간을 측정할 수 있는가... 그저 그 현상을 세는 것일 뿐, 시간 안에 속박된 자로서 시간 밖의 무언가를 느낄 방법은 없지 않을까요?
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|역학적 에너지가 보존되지 않는 경우는 절대 어떠한 상황에서도 나올 수 없나요?
만약 역학적 에너지가 보존되지 않는다고 가정하면 어떤 상황이 일어나나요?
|네. 역학적에너지가 보존되지 않는 경우는 어떠한 상황에서도 나올 수 없다고 물리는 믿고 있습니다.(마찰 등도 역학적 에너지에 포함한다면)
이게 보존되지 않는다면 우린 물질을 마음대로 없애거나 만들 수 있겠죠.
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|어떠한 물체가 기준면 아래에 있을때에는 퍼텐셜에너지가 수학적으로는 음의 값을 갖게 되지만 결과적으로는 똑같이 아래방향으로 떨어지는 양의 에너지 값을 갖게 되는것 같은데, 물체가 아예 윗방향으로 올라가게 되는 경우가 존재할까여
|네. 지금까지 다루었던 문제가 기준면 위에 올라가는 경우 아니었나요?
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|W=-K 에서 왜 마이너스가 붙나요?
|아마 변화량..이 들어가야 할 것 같은데, 외부에서 에너지가 공급되지 않는 상황에서 움직이는 물체가 한 일 만큼 운동에너지가 감소하니가요.
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|역학적에너지는 왜 U인가요
|역학적 에너지가 아니라, 퍼텐셜에너지 아니에요...? 정확한 기원은 찾지 못했어요. 아마 그릇을 닮아서...? 조사해 알려주면 세특 써드림.
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|퍼텐셜에너지가 0인 지점을 r=무한으로 잡았다는 것은 (지구의 중력장을 예시로 했을 때) 지구의 중력장의 영향을 받지 않을 수는 없다는 것인가요?
|영향을 안받을 순 없죠. 중력장은 빛의 속도로 무한히 퍼지잖아요?
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|중력이 양의 일을 물체에 하게 되면 중력이 에너지를 잃는다는 것인데 그럼 중력의 주체인 지구가 에너지를 잃는 것인가요?
|보통 지구와 물체를 하나의 계로  잡아서... 지구계가 에너지를 잃는다고 하는 게 좋겠네요.
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|음의 값을 갖는 운동 에너지도 있나요?
|질량이 음수여야 가능할듯;; 아직까진 현실세계에서 허수가 반영되는 건 못 본 것 같아요. 수학적 도구로 쓰일 순 있어도.
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|우리가 음식을 먹습니다. 높은 위치에서 음식을 먹으면 우리는 에너지가 높은 상태에서 에너지가 높은 음식을 먹게 됩니다. 그러면 음식이 더 맛있거나 더 많은 열량을 얻을 수 있나요? 더 큰 에너지의 음식을 먹었잖아요.
|재미난 발상이네욬ㅋㅋ 우리가 소화하는 것은 음식의 화학에너지이기 때문에 그닥 영향은 없을 것 같고....
우리의 위치에너지가 더 커지겠죠.  질량이 늘어나니까요.
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|h=0인 지점보다 높이 있는 상태에서의 퍼텐셜 에너지에서 역학적 에너지가 0보다 작다면 질량이 0보다 작다는 것이 성립이 되나요?
|네. 그렇게 되겠네요.
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|현실에서 에너지 보존이 안되는이유가 비보존력 때문인데, 가장 잘 발생한다고 생각하는 소리에너지를 어떻게 측정할 수 있나요?
|파동의 에너지로 측정합니다. 진폭과 진동수로.
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|질량이 없는 물체는 일을 할 수 없나요(물리에서 도르래, 줄 같이 질량이 없다고 정의하는 것)
|네. 할 수 없습니다.
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|쌍성계를 질량중심이 유의미 할정도로 변화하는 두 천체가 쌍성계를 이룰때에는 타원궤도가 아닌 다른 궤도로 도거 같은데 어떤 궤도꼴을 그리며 돌게 되는지 서술하시오(몇점으로 할까요?)
|오류. 쌍성계에서 외력이 없으면 그 운동이 아무리 복잡해도 질량중심은 변하지 않아요.
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|운동에너지가 음수일 수 있나요? 가능하다면 어떤 의미를 갖나요?
|없을걸요...? 가능하다면... 음의 질량을 의미하고... 반탄공 쓸 수 있을듯?
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|중력 퍼텐셜 에너지를 사용할 때 제가 임의로 기준면을 설정해도 되는데 탄성 퍼텐셜 에너지에서도 기준면을 임의로 정해도 되나요?
|음..... 어차피 변화만 보면 되긴 하겠지만.... 굉장히 불편하죠.
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|퍼텐셜 에너지를 mgh 로 표현하는 경우가 있고, -GMm/r으로 표현하는 경우가 있는 데, 이를 구분하는 기준이 따 정해져 있나요?
|없습니다. 내가 잽을 날릴까 훅을 날릴까 구분하는 기준이... 따로 있나요?
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|에너지라는 것이 정확하게 무엇인가요? 실제로 존재하는 것인가요? 아니면 저희가 계산을 간편히하기 위해서 만든 것입니다.
|실제라는 것은 무엇인가.... 우리의 삶 자체가 실제한다고 할 수 있는 것인가.
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|앞에 있는 질문을 하면서 역학적 에너지라는 것이 뭔가 와닿지 않아요 운동에너지와 퍼텐셩에너지는 각각 와닿는데 이것을 더하면 흐음..
|[앞 수업페이지에서 설명함. 보존...]
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|만약 정지해 있는 물체가 있을 때 중력 퍼텐셜 에너지의 기준선을 물체에 위치보다 위에 위치하게 두면 그 물체는 역학적 에너지가 -값을 가지나요? 그러면 역학적 에너지도 상대적인 값으로 계산해야 되는 것인가요?
|기준선 위에 있으면 무조건 + 아닌가요;;;?
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|안정평형점이 무슨 느낌인지 잘 모르겠습니다. 예를 들어서 삼차함수의 그래프에서 극솟점에 있는 물체는 어느 정도까지는 일을 해도 다시 처음 위치로 돌아오지만 일을 크게 주면 극댓점을 넘어가 떨어지게 될텐데 그러면 이 극솟점은 안정평형점인가요 불안정평형점인가요?
|아니아니;;; 힘이 그렇게 까지 큰 건 반칙이지;;;;
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|호기심
|물체를 위로 던지는 상황이 있다고 할 때 물체를 지표와 수평을 유지한 상태로 던지는 것보다 엄청난 회전을 주면서 던지면 특정 위치에 머무르고 있는 시간이 더 커지는 느낌이 있는데 회전 에너지?라는게 있고 그것도 역학적 에너지에 포함되나요?
|회전에너지는 근본적으로 운동에너지의 변형입니다. 역학적에너지에 포함되죠!
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|뭔가 질문하기 부끄러운 질문인데, SF영화나 만화영화를 보면 우주에서는 원하는 대로의 행동이 이루어지지 않게 묘사되곤 합니다(ex. 팔이 지구에서보다 확연히 느리게 움직임). 왜 그런건가요? 그냥 만화적인 묘사일까요?
|느리다고....???? 유체가 없어서 느리진 않을텐데;;? 허우적대는 거라면 이해가 됩니다. 중력이 작으니, 추진하는 힘을 크게 줄 수가 없기 때문...이라고 할 수 있을 것 같네요.
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|어떤 물체의 전체 에너지는 항상 물체의 질량중심의 에너지와 같나요?
|아뇨. 질량중심의 운동에너지 외에 각 입자의 열운동이 있잖아요? 전체 에너지가 더 크죠.
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|빛에너지만 질량으로 전환될 수 있나요? 이번 단원은 아니지만 그냥 궁금합니다
|네, 보통 에너지라고 하면... 빛.... 빛이 순수한 에너지 덩어리니까요. 다른 무언가로 빛을 만든 다음, 그게 질량으로 전환될 수 있죠.
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|열에너지, 빛에너지 등 다른 모든 에너지는 역학적 에너지로 표현할 수 있나요?
|열에너지는 근본적으로 입자의 움직임이니, 운동에너지에 포함시킬 수 있을 것 같구요, 빛에너지는... 애매하지만, 굳이 포함시키자면 입자의 원자궤도 변화에서 나온다는 의미로 퍼텐셜 에너지에 포함할 수는 있겠네요.(그닥 잘 쓰이는 방식은 아니겠지만요;;) 좋은 의문입니다.
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|기타
|다 퍼펙트 물리 풀던데 퍼펙트 물리를 풀면 좋나요?
|뭐든 해보면 좋죠. 퍼텐셜 물리...가 어렵긴 해요.
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|공식은 다 외웠는데 문제에 적용이 안돼요 ㅠㅠ
|ㅜ. 파이팅..!
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|헛소리
|포켓몬스터에서 6세대 까지 존재했던 '비전 머신' 중, '괴력' 이라는 기술이 존재합니다.
타입 노말, 종류 물리, 위력 80, 명중률 100, pp 15, 특이사항 가끔씩 상대에게 혼란을 건다
의 스펙으로, 무난하게 사용할 수 있는 기술이라는 평이지만 이 기술의 특이한 점은 월드를 탐험하던 중 만나게 되는 '큰 돌'을 밀어 움직일 수 있게 된다는 것입니다.
이 때, 기존 포켓몬이 낼 수 있었던 힘보다 더 큰 운동량을 돌에게 전할 수 있다는 뜻인데, 해당 현상이 사람에게도 가능할지, 또한 위력 80의 노말 기술인 '괴력' 보다 높은 120의 위력을 지닌
'메가톤 킥', '난동부리기', '이판사판 태클' 등의 경우에는 큰 돌을 밀 수 없었던 이유가 궁금합니다
|이곳에서 위력이란 말의 정의는 데미지..를 의미하는 듯합니다. 데미지는 보통 에너지와 연관짓죠. 운동에너지는 질량과 속도제곱에 영향을 받는데, '괴력'이 단순 힘만 가할 수 있는 기술이라면... '메가톤 킥' 등의 기술은 여기에 속도가 더해진 느낌이라 보면 되지 않을까요?
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