1. 운동 (Motion) 이란?
ㅇ 시간에 따라 물체의 위치가 변화하는 현상
2. 운동의 표현, 표시, 기준계
ㅇ 운동의 표현 : 물체의 속도와 위치를 시간의 함수로 표현
ㅇ 운동의 표시 : 정해진 좌표계 상에서 위치 좌표의 변화로 표시
ㅇ 기준계 : 동일 운동이라도 서로다른 기준계에서 기술될 수 있음
- 따라서, 적절한 기준계 선택은 문제를 쉽게 다룰 수 있게 함
3. 운동의 특성
ㅇ 운동의 성질 : 관성, 질량
- 관성 : 운동을 유지하려는 성질
- 질량 : 관성을 정량적으로 재는 척도 (관성 질량)
ㅇ 운동의 속력(속도)
- 운동하는 물체의 속력은, 운동 경로 상에서 접선 방향 속도의 크기
ㅇ 운동의 세기 : 운동량 (= 질량 x 속도)
- 例) 같은 속도라도, 질량이 큰 쇠공이 고무공 보다 운동량이 큼
. 따라서, 쇠공에 부딪히면, 더 크게 상처를 받게 됨
ㅇ 운동의 보존 : 운동량 보존법칙
- 관성계 내에서는, 운동이 바뀌어도, 운동량은 보존됨
4. 운동의 유형
ㅇ 등속 운동 (Uniform Motion)
- 속도가 변하지 않는 운동 (동일 시간 동안 동일 거리를 움직임)
ㅇ 등가속도 운동 (Uniformly Accelerated Motion)
- 속도가 일정하게 변하는 운동
ㅇ 직선 운동 (Rectilinear Motion)
- 질점이 직선을 따라 움직이는 운동
ㅇ 곡선 운동 (Curvilinear Motion)
- 질점이 2차원 또는 3차원 곡선 경로를 따라 움직이는 운동
ㅇ 포물선 운동 (Parabolic Motion)
- 두 성분(등속 운동,등가속도 운동)이 합해져 방향이 변하는 운동
* 많이 다뤄지는 운동 例) 자유낙하운동, 포물선운동, 단순조화운동(단진자) 등
ㅇ 원 운동 (Circular Motion)
- 원을 그리는 운동 (가장 단순하고 중요한 곡선 운동)
ㅇ 회전 운동 (Rotational Motion) ☞ 병진운동 회전운동 비교 참조
- 물체가 고정축 주위로 회전하는 운동
ㅇ 강체 운동 (Rigid Body Motion)
- 병진운동 및 회전운동이 합쳐진 복합적 운동
ㅇ 진동 (Vibration) ☞ 진동 파동 공진 발진 동조 결합 비교
- 한정된 공간(계)에서의 떨림 운동
5. 운동의 결정 (Motion Determination)
ㅇ 시간의 함수로서 물체의 위치에 대해서 운동 방정식을 푸는 것
- 그 시간 이후의 운동을 완전하게 계산할 수 있음
6. 운동의 상대성
ㅇ 관찰자의 운동 상태에 따라, 물체 운동이 다르게 보임
- 즉, 동일 물체의 동일 운동도, 관찰자에 따라 그 크기와 방향이 달라짐
- 심지어, 상대적으로 정지 또는 등속 운동하면, 이들 간에 정지와 운동을 구분할 수 없음
* 운동의 상대성은, 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)가 밝혀냄
ㅇ 상대 속도 (Relative Velocity)
- 1차원 상대 속도 = 관찰 대상 물체의 속도 - 관찰자의 속도
※ [참고] ☞ 갈릴레이 변환, 로렌츠 변환, 상대성 이론 참조