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Scope of Physics

The study of the properties of energy and matter.

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물리학의 영역

과학관을 방문했을 때 사진에서 처럼 곡면거울에 자신의 모습을 비추어 본적이 있는가? 이 거울은 자신의 모습을 우스꽝스럽게 바꾸어 놓는다. 이 거울이 어떻게 이렇게 할 수 있는지 아는가? 자연과학의 한 분야인 물리학이 이를 설명해준다.

물리학의 영역

물리학(Physics) 은 에너지와 물질 및 이들의 상호작용을 연구하는 학문이다.  이는 물질과 에너지를 가장 기본적인 입자에서부터 전 우주에 이르는 범위에서 연구하기 때문에 매우 광범위하다. 어떤이들은 물리학을 모든 것을 연구하는 학문이라 주장한다. 물리학의 중요한 개념에는 운동, 자력과 중력 같은 힘, 빛, 소리, 전기와 같은 에너지 등이 포함된다.

Q: 거울의 변형된 모습을 물리학이 어떻게 설명한다고 생각하는가?

A: 물리학은 에너지가 물질과 어떻게 작용하는지를 설명햐준다. 이 거울의 경우에 물리학은 가시광선이 어떻게 거울에서 비추어진 모습을 만들기 위해 반사되는지를 설명한다. 화장실 거울과 같은 대다수의 거울은 평평한 면을 가지고 있다. 평면거울은 그 거울 앞에 있는 물체와 똑같은 모습을 만들어 준다. 그러나 그림에서와 같이 면이 평평하지 않은 곡면거울은 다르다. 이들은 빛을 다른 각도로 반사시키는 구부러진 표면을 가지고 있다. 이것이 왜 모습이 뒤틀려 보이는지를 설명해준다. 

주변 세계의 물리학

물리학은 우리 주변 세계의 모든 것을 이해하는데 도움을 줄 수 있다. 이는 우리 주변의 모든 것이 물질과 에너지로 구성되어 있기 때문이다. 물질과 에너지의 상호작용 예 몇 가지가 아래 그림에 나타나 있다.

[ 모든 악기는 모두 같은 방식으로 소리를 만든다. 어떤 에너지원이 물질을 진동시키고 이 진동에너지가 공기 중의 모든 방향에 파동으로 이동된다. 이 첼로의 활로 첼로의 줄을 문지르면 줄이 진동한다./ 백열등의 필라멘트는 텅스텐으로 만들어진다. 전기 에너지가 이 필라멘트를 흐를 때 텅스텐이 전류에 저항한다. 이에 따라 텅스텐이 매우 뜨겁게 되면서 빛 에너지를 발산하게 된다./ 움직이는 모든 물체는 에너지를 가지고 있다. 테니스 라켓으로 공을 치면 일부 에너지가 공으로 전달되어 반대 방향으로 날라간다. ]    

Q: 위의 예를 바탕으로 물질과 에너지 상호작용의 다른 예를 들어보라.

A: 첼로의 줄처럼 진동하는 모든 것은 물질을 통과하는 에너지파를 생성한다. 예를 들어, 호수에 조약돌을 던지면 에너지파가 조약돌에서 모든 방향의 호숫물로 퍼져간다. 백열등과 같이 가열된 모든 것들은 빛에너지를 발산하는 물질로 구성되어 있다. 예를 들어, 개똥벌레는 빛 에너지를 생성하는 화합물을 사용한다. 테니스 라켓과 같이 움직이는 물체는 움직이기 때문에 에너지를 가지는데 책을 읽을 때 움직이는 눈동자도 에너지를 가진다. 

요약

  • 물리학은 에너지와 물질 그리고 그들 사이의 상호작용에 관한 학문이다. 이는 모든 수준에서의 물질과 에너지 즉 가장 근본적인 입자에서 전 우주까지를 연구한다.
  • 물리학은 우리 주변세계의 모든 것을 이해하는데 도움을 줄 수 있다.  이는 우리 주변의 모든 것이 물질과 에너지로 구성되어 있기 데문이다.

용어

  • 물리학(physics) : 에너지와 물질 및 그들의 상호작용을 연구하는 학문.

연습

다음 사이트의 비디오를 보고, 아래의 질문에 답하라.

http://www.youtube.com/watch?v=VCVTK5yzo0g (6:42)

복습

  1. 물리학의 범위를 간단히 설명하라.
  2. 우리 주변세계의 물질과 에너지가 상호작용하는 예 3가지를 들어라. 

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